Is 100% vulling (infill) de moeite waard? Wat de balkberekening zegt

Is honderd procent infill echt de sterkste manier om te printen? Iedereen zegt het. We rekenen het uit en kijken waar je eigenlijk voor betaalt.

Je onderdeel brak. Dus zet je de infill op honderd procent. Nu kost het veel meer plastic, duurt het veel langer, en het is lang niet zoveel sterker als je hoopt.

Pauzeer en raad. Een volle staaf tegen een met zes wanden en vijftien procent infill. Hoeveel stijver is de volle? A: ongeveer vier keer. B: ongeveer dubbel. C: maar ongeveer een derde.

Het is C. Maar ongeveer een derde stijver, voor bijna dubbel zoveel plastic. We bekijken waarom.

Voor we één instelling aanraken: wat gebeurt er in een onderdeel als je het belast? De meeste onderdelen bezwijken door buigen, zoals deze plankdrager met een zwaar boek erop.

Als een onderdeel buigt, wordt de ene kant uitgerekt en de andere samengedrukt. De spanning is het hoogst aan de buitenkant en zakt naar bijna nul in het midden.

Plastic in het midden helpt dus nauwelijks. Daarom zijn stalen balken I-vormig, fietskaders buizen, en zijn je botten stevig aan de buitenkant en sponsachtig vanbinnen. Materiaal aan de buitenkant doet het werk.

In een 3D-print is de huid je wanden, de perimeters. De kern is je infill. De echte vraag is dus: waar doet één extra gram plastic het meest?

We vergelijken drie manieren om dezelfde staaf van 20 millimeter te printen. Buigstijfheid groeit met hoe ver het materiaal van het midden zit, dus ik rekende het per recept uit, met infill als lichter materiaal verdeeld over de kern.

Honderd procent infill: volledige stijfheid, al het plastic. Vier wanden met vijftien procent infill: 59 procent van de stijfheid, voor 41 procent van het plastic.

Zes wanden met vijftien procent: ongeveer 73 procent van de stijfheid, voor 52 procent van het plastic. Driekwart van de stijfheid voor ongeveer de helft van het plastic.

En minder plastic betekent meestal ook een kortere print.

Dit is natuurlijk vereenvoudigd. Laaghechting, het infillpatroon en de richting van de belasting spelen allemaal mee. Een print is het zwakst tussen zijn lagen, dus breekt een onderdeel langs een laaglijn, draai het dan eerst voor je aan de infill komt.

Wanneer is volledig vol dan wel zinvol? Als je erin boort of draad tapt, zodat de schroef iets heeft om in te bijten. Als het hard wordt vastgeklemd. Of als het zo klein is dat het toch bijna allemaal wand is.

In je slicer betekent dat: zet het aantal wanden op vier tot zes, houd de infill rond vijftien tot vijfentwintig procent, en geef vlakke onderdelen een paar extra boven- en onderlagen. Die zijn ook huid.

Kort samengevat: meer sterkte nodig? Eerst extra wanden, infill gematigd houden, en enkel volledig vol als het onderdeel het echt nodig heeft.

Download deze plankdrager gratis en test beide versies zelf. Link in de beschrijving. Ik ben Spoolbert, tot de volgende keer.