Riempimento nella stampa 3D: cos'è e come sceglierlo

Il riempimento è il reticolo interno che lo slicer stampa dentro le pareti di un pezzo. Il guscio esterno ti dà la superficie; il riempimento dà corpo al pezzo senza stamparlo pieno. Lo imposti come percentuale di densità, e la trama che scegli conta quanto il numero.

Cosa significa la percentuale

Lo 0% è cavo, il 100% è plastica piena. Quasi niente ha bisogno di essere pieno e quasi niente dovrebbe restare completamente cavo, quindi l’intervallo utile sta nel mezzo.

Quella percentuale non è una quota di volume riempito che puoi valutare a occhio. Al 20% lo slicer distanzia il reticolo in modo che circa un quinto dell’interno sia plastica. La trama decide come sono disposte quelle linee, e la disposizione cambia il modo in cui il pezzo si comporta sotto carico.

Come si bilancia la densità

Ogni punto di riempimento in più costa filamento e tempo, e in cambio ti dà peso e rigidità. La relazione non è lineare, e la seconda metà del cursore è quasi tutta sprecata.

• 10-15% - Pezzi decorativi, busti, prop da cosplay, prototipi che vuoi solo guardare. Un busto al 10% si stampa in una frazione del tempo e dei grammi di uno al 40%, e su una mensola non sentirai mai la differenza.
• 20-40% - Il riferimento per i pezzi funzionali. Staffe, custodie, dime, giocattoli, la maggior parte degli oggetti di casa. Il 20% copre l’uso generico; spingi verso il 40% per i pezzi maneggiati con forza o che portano un carico moderato.
• 50%+ - Carico meccanico vero: ingranaggi, supporti motore, corpi di utensili, tutto ciò che viene imbullonato e sollecitato. Sopra il 50% paghi molta plastica per un guadagno sempre più piccolo.

Ecco la parte che quasi tutti si perdono. Passare dal 20% al 40% aggiunge rigidità vera. Passare dal 60% all’80% aggiunge plastica e tempo di stampa per quasi nulla, perché oltre un certo punto sono le pareti e gli strati superiori e inferiori a portare il carico, non il reticolo.

Quindi, se un pezzo ti sembra debole, aggiungi un perimetro prima di alzare il riempimento. Tre pareti al 20% di solito battono due pareti al 50%, e per giunta si stampa più in fretta. Sui costi, giusto per darti un’idea: con strati da 0,2 mm su un pezzo di media grandezza, passare dal 15% al 50% può raddoppiare tempo di stampa e filamento. Il calcolatore di filamento mette grammi e costo sul tuo modello. Regola il cursore in base a quello che il pezzo deve fare, non in base al «più ce n’è, più è sicuro».

Per un consiglio sulla densità caso per caso, dalle miniature ai pezzi che portano carico, vedi quale percentuale di riempimento usare.

Le trame che vale la pena conoscere

Gli slicer offrono una dozzina di trame. Queste cinque coprono quasi tutto.

• Griglia (Grid) - Linee dritte che si incrociano in due direzioni, strato dopo strato. Veloce, semplice, discreta in quasi tutte le direzioni. Il rovescio della medaglia: le linee che si incrociano si impilano sempre negli stessi punti e l’ugello ci passa sopra a forza; ad alta velocità questo può produrre ticchettii o colpi secchi.
• Linee / Rectilinear - Linee parallele che cambiano direzione a ogni strato. La più veloce e la più leggera, ma debole nel piano dello strato. Va bene per pezzi decorativi a bassa densità, non per il carico.
• Triangoli - Resistente nel piano dello strato, buona per i pezzi sollecitati di lato. Più pesante e più lenta della griglia a parità di densità.
• Nido d’ape (Honeycomb) - Celle esagonali. Resistente in più direzioni e bellissima da guardare attraverso una stampa traslucida, ma più lenta, perché il percorso ha più cambi di direzione e più retrazioni.
• Gyroid - Un’onda 3D continua. Sotto trovi il resto, visto che è la trama che dà il nome a questa app.

Perché il gyroid si prende la scena

Un gyroid è un’unica superficie curva che si ripete lungo tutti e tre gli assi, quindi il reticolo non ha piani piatti né incroci impilati. Questa geometria ti fa guadagnare più cose in una volta sola.

Resistenza quasi isotropa. La maggior parte delle trame è resistente in una o due direzioni e debole in tutte le altre. Il gyroid è quasi ugualmente resistente in ogni direzione, quindi non devi prevedere come verrà caricato un pezzo e orientare il riempimento di conseguenza. Per i pezzi sollecitati in modo strano, è una cosa in meno da sbagliare.

Si stampa veloce e silenzioso. All’interno di uno strato il percorso utensile è una sola curva liscia e continua. Nessun punto di incrocio da scavalcare, poche retrazioni o nessuna, nessuno spigolo vivo che costringa la stampante a rallentare. Il risultato tiene la velocità ed è notevolmente più silenzioso della griglia a parità di densità. L’ugello non deve invertire la direzione di colpo ogni pochi millimetri.

Va d’accordo con i flessibili. Il TPU odia le retrazioni, che causano fili (stringing) e intasamenti. Il percorso quasi privo di retrazioni del gyroid lo rende una delle scelte migliori per il filamento flessibile, dove griglia e nido d’ape ti remano contro.

Il compromesso è piccolo. A densità molto basse il percorso curvo può essere appena più lento delle linee semplici, e a parità di percentuale consuma un pelo di filamento in più rispetto alle linee (rectilinear). Per qualsiasi cosa funzionale, la resistenza per grammo e la qualità di stampa ripagano ampiamente la differenza.

Consigli pratici

• Pezzi generici: gyroid al 15-20%. Il miglior tuttofare e un punto di partenza sensato.
• Solo decorativi: linee o gyroid al 10-15%. Non pensarci troppo.
• Carico vero: gyroid o triangoli al 30-50%, e aggiungi pareti prima di aggiungere densità.
• Filamento flessibile: gyroid, densità bassa, per tenere basse le retrazioni.
• Pezzo da esposizione traslucido: il nido d’ape al 15-20% fa un bell’effetto attraverso la parete.

Scegli la trama in base a come viene sollecitato il pezzo e la densità in base a quanto lo è, poi lascia stare il resto del cursore. Se devi ricordarti una sola impostazione, che sia gyroid al 20% con tre pareti. Copre una quantità sorprendente di stampe reali, e le eccezioni puoi annotarle man mano che le incontri.

Per approfondire: tutte le trame confrontate una accanto all’altra in le trame di riempimento spiegate, e la sola questione della densità in quale percentuale di riempimento usare.