Choisir son remplissage en impression 3D ?

  1. Qu’est- ce que le remplissage ?
  2. Les différents motifs de remplissage
  3. Comment choisir son remplissage
  4. Choisir son taux de remplissage
  5. Optimisez vos remplissages
  6. Conclusion
remplissage impression 3D
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Lorsque l’on imprime une pièce en 3D, on s’attarde souvent à regarder la qualité visuelle de l’objet et on se pose rarement la question de ce qui se trouve à l’intérieur de la pièce. Le remplissage en impression 3D est sûrement tout aussi important que la coque (la couche extérieure de l’objet). Le choix du bon remplissage vous permettra d’améliorer grandement la qualité de votre pièce au niveau de sa résistance mécanique par exemple ou même de sa souplesse.

Les choix que vous imposez dans votre paramétrage infill (remplissage) influeront de facto sur la résistance mécanique, sur la durée de l’impression et sur le coût de la pièce imprimée. La logique du remplissage est similaire en FDM et en résine. Nous voyons dans cet article « remplissage impression 3D » comment bien choisir son remplissage pour une imprimante FDM, comme une imprimante Raise3D ou une Creality par exemple.

Qu’est-ce que le remplissage ?

Très simplement, le remplissage en impression 3D est ce qui est à l’intérieur de votre objet et ce qui remplit votre pièce. Dans l’image ci-dessous, la coque est représentée par les lignes vertes et correspond à la zone extérieure de l’objet. Les lignes orange au centre représentent le motif de remplissage et son aspect lors de l’impression.

Ensuite, le remplissage est un des avantages majeurs de l’impression 3D. En effet, quand dans d’autres technologies de fabrication il n’est pas possible de choisir son remplissage, l’impression 3D ouvre de nouvelles portes et permet de choisir la quantité et le motif du remplissage de la pièce permettant ainsi aux professionnels de choisir exactement la rigidité ou la résistance mécanique de la pièce une fois terminée.

infill-cura-remplissage

Les différents motifs de remplissage

Il existe beaucoup de motifs différents et on se demande souvent lequel choisir et pourquoi privilégier l’un plutôt que l’autre. Commençons par passer en revue la liste des motifs et leurs différences.

Grille Standard

Ce motif imprime deux lignes perpendiculaires pour former une grille.

  • Le motif le plus solide verticalement
  • Très résistant dans le sens des lignes
  • Peu résistant dans sa diagonale
  • Parfait pour supporter la coque du haut

Ligne Simple

Semblable au motif grille mais bien plus rapide lors de son impression.
  • Très rapide à imprimer
  • Parfait pour supporter la coque du haut
  • Très faible résistance horizontale
  • Faible résistance verticale

Triangles Standard

Un motif composé de trois lignes orienté dans trois directions différentes.

  • Très résistant au cisaillement
  • Résistances égales dans toutes les directions
  • Besoins de plus de coque pour un aspect lisse
  • Peu de résistance avec un taux de remplissage élevé

Tri hexagonal Standard

Un motif qui est semblable aux triangles mais avec des intersections décalées.

  • Le plus résistant horizontalement
  • Très résistant au cisaillement
  • Résistances égales dans toutes les directions
  • Besoins de plus de coque pour un aspect lisse

Cubique Technique

Ce motif définit l’impression de Cube en 3D à l’intérieur de l’objet.

  • Résistant dans toutes les directions
  • Bonne résistance verticale
  • Force égale dans toutes les directions
  • Effet de trous sur la surface supérieure réduit

Subdivision Cubique Technique

Un motif composé de trois lignes orienté dans trois directions différentes.

  • Meilleur rapport robustesse / temps
  • Résistant dans toutes les directions
  • Remplissage concentré dans les recoins
  • Parfait pour les filaments flexibles

Octaédrique Technique

Ce motif crée une combinaison de tétraèdres réguliers et de cubes, un motif tridimensionnel.
  • Charges et forces dissipées
  • Très résistant sur les objets avec des épaisseurs < 1 cm
  • Qualité de surface réduite

Quart Cubique Technique

Le motif crée deux cadres internes disjoints, où de multiples lignes parallèles se touchent
  • Très résistant sur les objets avec de très faibles épaisseurs (< à quelques millimètres).
  • Effet de trous sur la surface supérieure réduit
  • Réduit la qualité de la surface

Concentrique Flexible

Le motif concentrique crée des anneaux parallèles aux murs.
  • Meilleur motif pour le remplissage à 100%
  • Produits les impressions les plus flexibles
  • Taux de remplissage < à 100%, aucune résistance horizontale n’existera

ZigZag Simple

Les lignes de ce motif sont reliées en une seule longue ligne, ce qui évite les interruptions de flux.
  • Utilisez avec des remplissages à 100%
  • Meilleur que le Concentrique pour les formes rondes
  • Peu de résistance verticale
  • Pas de résistance au cisaillement

Entrecroisé Flexible

Un motif pour garder une souplesse et une flexibilité accrue.
  • Uniformément souple dans toutes les directions
  • Ne produit pas de rétraction (idéal pour le flexible)
  • Résistance plus forte verticalement que horizontalement
  • Relativement long à calculer

Entrecroisé 3D Flexible

Même modif que l’entrecroisé avec en plus la diffusion de la forme en Z.
  • Produis les impressions les plus flexibles
  • Taux de remplissage < à 100%, aucune résistance horizontale n’existera
  • Pas de rétraction, très utile pour les filaments TPU
  • Faible résistance dans toutes les directions

Gyroïde Technique

Le motif de remplissage gyroïde produit un motif ondulé qui s’alterne dans toutes les directions.

  • Motif perméable aux fluides
  • Résistant dans toutes les directions
  • Résistant au cisaillement
  • Idéale pour les filaments flexibles bien que moins souple que les motifs en croix.

Comment choisir le motif de remplissage de son impression 3D ?

Le choix du motif est essentiel à la bonne tenue et résistance de votre pièce 3D. Suivant vos besoins et suivant le matériau utilisé, vous aurez plusieurs options.

Nous avons listé ci-dessus les 13 motifs disponibles dans Cura, et vous avez pu prendre connaissance des avantages et inconvénients de chacun d’eux. Le choix se porte alors sur votre besoin et sur le matériau que vous utilisez. Nous allons maintenant classer ces motifs de remplissage en quatre groupes pour se simplifier la lecture et voir quels sont leur domaine et leur champ d’application.

Remplissage Simples d'impression 3D

remplissage impression 3d figurine

Ces motifs de remplissage : Lignes et ZigZag sont des motifs très rapides à imprimer mais qui n’apporte aucune résistance mécanique à la pièce. Vous aurez alors une pièce « fragile » sur lequel nous vous recommandons de ne pas faire d’usage mécanique.

Idéals pour des objets décoratifs ou des figurines, ces motifs vous permettent de gagner un temps précieux lors de l’impression.

Le taux de remplissage est généralement bas et vous pourrez le choisir pour qu’il soit suffisant pour supporter la coque supérieure de votre pièce pendant l’impression.

MEILLEUR MOTIF SIMPLE

Lignes : le motif le plus rapide

Ce motif est le plus rapide de tous les motifs présents. Il présente cependant le gros désavantage de n’avoir pratiquement aucune résistance verticale ou horizontale. Cela en fait donc un bon allier pour imprimer des objets décoratifs mais il cassera très rapidement si vous exercez des forces.

Remplissages Standards d'impression 3D

Ces remplissages sont ceux qui vous sont proposés par défaut par votre Slicer comme le motif Grille. Ceux-ci n’apporteront pas une extrême résistance à vos pièces mais seront un bon compromis entre un motif ligne qui n’apporte aucune résistance et un motif technique.

Le choix de ce dernier dépendra de la résistance finale que vous voulez apporter à votre pièce. Les motifs Triangles et Trihexagonaux sont sensiblement meilleurs en termes de résistances mécaniques.

Souvent le taux de remplissage reste assez standard aussi avec des valeurs entre 15 et 40% suivant votre besoin.

MEILLEUR MOTIF STANDARD

Grille : le motif polyvalent

Ce motif de remplissage d’impression 3D est le plus commun et celui par défaut dans Cura. La raison est qu’il représente un motif moyen sur l’ensemble des propriétés, sans grandes faiblesses ni grands atouts. Il répond très bien aux besoins classiques sans pour autant perdre trop de temps lors de l’impression.

Remplissages Techniques d'impression 3D

Les motifs de remplissages techniques sont là pour vous apporter un choix varié dans la résistance de vos pièces. Chaque motif apportant son lot d’avantages et de points forts : Tantôt une résistance au cisaillement, tantôt des résistances dans toutes les directions. À vous de choisir celui qui vous convient le mieux pour en faire un allier de choix dans vos prochaines impressions 3D fonctionnelles.

Le choix du motif dépendra de votre besoin, le taux de remplissage sera souvent relativement élevé pour gagner en résistance et se trouvera autour de 50%.

MEILLEUR MOTIF TECHNIQUE

Subdivision Cubique : rapide et résistant

Ce motif est le préféré de notre ingénieur d’application Charly. Il vous permettra d’obtenir des pièces résistantes tout en gagnant du temps lors de l’impression. C’est un motif réellement pratique si vous avez besoin de trouver un compromis.

Remplissages Flexibles d'impression 3D

Ces motifs sont associés directement à l’impression de matériaux et de filaments flexibles. L’idée étant de proposer un éventail de motif permettant de garder une souplesse au cœur de la pièce pour que cette dernière reste souple et flexible.

Bien sûr, le résultat dépendra directement du taux de remplissage que vous déciderez, c’est pour cela que la plage se situe entre 0 et 100%.

MEILLEUR MOTIF FLEXIBLE

Entrecroisé 3D : flexible

Ce motif a été développé principalement pour son usage avec des matériaux flexibles. Ce motif permet de garder uniformément la souplesse sur l’ensemble de l’objet. De plus, ce motif est très adapté à l’impression 3D flexible car il ne nécessite pas l’utilisation de retraction pour son impression.

Choisir le taux idéal de remplissage de son impression 3D ?

Le taux de remplissage varie de 0 à 100% suivant si vous désirez obtenir une pièce totalement creuse ou totalement pleine. Plus vous irez vers un taux de remplissage bas et plus vous obtiendrez des défauts sur les surfaces et les coques de votre impression, car le remplissage supporte aussi vos coques et/ou vous remarquerez des effets de « pillowing » sur vos impressions.

Quel taux de remplissage choisir ? C’est la question que l’on se pose souvent avant d’imprimer sans vraiment savoir s’il vaut mieux l’augmenter ou la diminuer.

La réponse n’est pas forcément celle que vous vouliez entendre mais : ça dépend. Nous allons quand même tenter de vous orienter sur quelques bonnes pratiques et pistes de réflexion pour vous permettre de choisir la bonne densité.

Rapidité : Plus vous voudrez imprimer vite et plus vous devrez baisser le taux de remplissage. Cependant, votre pièce sera moins résistante et la coque supérieure de moins bonne qualité visuelle.

Résistance : Plus votre pièce sera remplie et plus celle-ci sera résistante. Attention cependant avec des motifs comme le triangle, cela ne fonctionnera pas, car à chaque croisement de ligne il y a une perte de résistance.

Évitez le remplissage à 100%

La résistance de votre objet sera graduelle avec un taux qui grandira de 10 à ~60%. Une fois ce cap passé, la résistance finale de la pièce imprimée n’augmentera plus aussi significativement.

De même, il est recommandé d’imprimer avec un maximum de 99% de taux de remplissage car à 100% le slicer compliquera grandement le calcul et augmentera énormément le temps d’impression pour combler les petits « trous » qui pourraient rester dans le modèle.

À moins que votre pièce soit soumise à d’énormes pressions, les taux de remplissage au-delà de 75/80% ne vous apporteront que très peu de résistance supplémentaire.

Optimiser le remplissage de vos impressions 3D

Lorsque vous imprimez des pièces fonctionnelles par exemple, ou le remplissage a une importance dans la résistance finale de la pièce il est important de ne pas négliger la vitesse d’impression.

Nous entendons par là, que majoritairement, beaucoup d’entre vous augmente la vitesse d’impression générale des pièces pour gagner du temps. Bien que cela ne soit pas un problème en soi, la vitesse générale augmente aussi la vitesse d’impression du remplissage alors que cette vitesse est déjà généralement élevée.

Nous vous recommandons de vérifier la vitesse d’impression du remplissage pour qu’elle ne soit pas trop rapide et qu’elle ne vienne pas dégrader l’impression du remplissage.

Conclusion

Le remplissage est un paramètre important voir essentiel quand on parle de pièces fonctionnelles et flexibles. De même, il devient très intéressant de comprendre les avantages de chacun d’eux pour tirer le meilleur parti de leurs avantages par rapport à vos besoins.

Vous pourrez gagner aussi un maximum de temps d’impression suivant le motif et le taux choisi.

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