Dolgu oranı ve deseni: parçanın içi neden önemli?
Yüzde yüz dolu bir parça her zaman en sağlam parça değildir. Dayanımın büyük kısmı, çoğu kişinin sandığı yerden, yani dolgudan değil duvarlardan gelir.
3D yazıcılar parçaları genellikle tamamen dolu basmaz. Dış yüzey birkaç sıra katı çizgiyle oluşturulur, iç kısım ise belirli bir desende, belirli bir yoğunlukta doldurulur. Bu iç yapıya dolgu (infill) denir. Dolgu oranı ve deseni; parçanın ne kadar sağlam, ne kadar ağır olacağını ve ne kadar sürede basılacağını doğrudan belirler.
Müşterilerimizin en sık yaptığı istek, “olabildiğince sağlam olsun, yüzde yüz dolu basalım” şeklindedir. Anlaşılır bir istek, ama çoğu durumda en verimli çözüm bu değildir. Nedenini anlamak için bir parçanın yükü nasıl taşıdığına bakmak gerekiyor.
Dayanım asıl nereden gelir?
Bir parça eğildiğinde ya da burulduğunda, gerilmenin büyük kısmı dış yüzeylerde toplanır. Bu, metal borulardan I profillere kadar mühendislikte her yerde karşılaştığımız bir ilkedir: içi boş bir boru, aynı ağırlıktaki dolu bir çubuktan çoğu zaman daha rijittir. 3D baskıda dış yüzeyi oluşturan kısımlar çevre çizgileri (duvarlar) ile üst ve alt katmanlardır. Bu yüzden bir parçayı güçlendirmenin en etkili yolu, önce duvar sayısını ve üst-alt katman kalınlığını artırmaktır. Dolgu oranını yükseltmek, aynı ek malzemeyle genellikle daha az kazanç sağlar.
Hangi dolgu oranı ne için?
- %10–20: Maket, figür, dekoratif ürün ve görsel prototipler. Parça yük taşımıyorsa bu aralık hem hızlı hem ekonomiktir.
- %25–40: Günlük kullanım parçaları, tutucular, kapaklar ve hafif mekanik parçalar. Çoğu fonksiyonel iş için dengeli aralıktır.
- %50 ve üzeri: Sürekli yük altında çalışan braketler, vida ile sıkılan bölgeler, darbe alan parçalar.
- %100: Çok küçük ve yüksek yük alan parçalar ya da işleme (delme, kılavuz çekme) yapılacak parçalar. Büyük parçalarda baskı süresini ve maliyeti ciddi şekilde artırır.
Pratikte çoğu fonksiyonel parçada %20–40 dolgu ile dört-beş duvarlı bir parça, %100 dolu ama iki duvarlı bir parçadan daha iyi sonuç verir ve daha kısa sürede basılır.
Dolgu desenleri
Dilimleme yazılımları onlarca desen sunar ama birkaçı işlerin büyük çoğunluğunu karşılar:
- Izgara (grid) ve çizgi (lines): Hızlı basılır, basit parçalar için yeterlidir. Dayanımı yönlere göre değişir.
- Kübik ve üçgen desenler: Farklı yönlerden gelen yüklere karşı daha dengeli davranır; mekanik parçalar için iyi bir varsayılandır.
- Gyroid: Dalgalı, sürekli bir yüzeydir ve her yönde benzer dayanım sağlar. Esnek TPU parçalarda yumuşak ve eşit bir sönümleme hissi verir. Ayrıca içindeki boşluklar birbirine bağlı olduğundan akışkan geçmesi gereken yapılar için de kullanılır.
- Bal peteği: Rijittir ama genellikle daha yavaş basılır.
Dolgunun gözden kaçan etkileri
Ağırlık: Drone, RC model ya da taşınabilir cihaz parçalarında her gram önemlidir; dolgu burada doğrudan performansı etkiler. Süre ve maliyet: Dolgu oranını %20'den %60'a çıkarmak, büyük bir parçada baskı süresini neredeyse iki katına çıkarabilir. Esneklik: TPU gibi esnek malzemelerde dolgu oranı sertliği belirleyen ayardır. Düşük dolgu yumuşak bir tampon, yüksek dolgu daha sert bir conta verir.
Yerel güçlendirme
Modern dilimleyiciler parçanın sadece belirli bölgelerine daha yoğun dolgu uygulamaya izin verir. Örneğin bir braketin vida delikleri çevresi yoğun, geri kalanı hafif basılabilir. Böylece parça gereken yerde güçlü, gerekmeyen yerde hafif olur. Bize parçanın nereden zorlanacağını anlatırsanız bu ayarı parçaya özel yaparız.
Kısacası, “ne kadar dolu” sorusundan önce “nasıl zorlanacak” sorusunu sormak gerekir. Parçanın kullanım yerini bilmek, en doğru dolgu ayarını seçmenin ilk adımıdır.