Infill na impressão 3D: padrões, porcentagens e o gyroid

Infill (preenchimento) é a treliça interna que o fatiador imprime dentro das paredes de uma peça. A casca dá a superfície; o infill dá corpo à peça sem preenchê-la maciça. Você o define como uma porcentagem de densidade, e o padrão escolhido importa tanto quanto o número.

O que a porcentagem significa

0% é oco, 100% é plástico maciço. Quase nada precisa ser maciço, e quase nada deveria ser totalmente oco, então a faixa útil vive no meio.

Essa porcentagem não é um número de volume que você consegue estimar a olho. Em 20%, o fatiador espaça a treliça de modo que cerca de um quinto do interior seja plástico. O padrão decide como essas linhas se organizam, e a organização muda como a peça se comporta sob carga.

Como a densidade se equilibra

Cada ponto de infill a mais custa filamento e tempo e compra peso e rigidez. A relação não é linear, e a metade final do dial é quase toda desperdiçada.

• 10-15% - Peças de exibição, bustos, adereços de cosplay, protótipos que você só quer olhar. Um busto a 10% imprime numa fração do tempo e das gramas de um a 40%, e você nunca vai sentir a diferença numa prateleira.
• 20-40% - O padrão funcional. Suportes, gabinetes, gabaritos, brinquedos, a maioria das peças domésticas. 20% dá conta do uso geral; suba em direção a 40% para peças muito manuseadas ou que carregam carga moderada.
• 50%+ - Carga mecânica de verdade: engrenagens, suportes de motor, corpos de ferramenta, qualquer coisa parafusada e sob esforço. Acima de 50% você paga muito plástico por retornos cada vez menores.

Aqui está a parte que as pessoas perdem. Ir de 20% para 40% acrescenta rigidez real. Ir de 60% para 80% acrescenta plástico e tempo de impressão por quase nada, porque a partir de certo ponto quem carrega a carga são as paredes e as camadas de topo e base, não a treliça.

Então, se uma peça parece fraca, adicione um perímetro antes de aumentar o infill. Três paredes a 20% costumam ganhar de duas paredes a 50%, e ainda imprimem mais rápido. Para custo, uma noção grosseira: com camadas de 0.2mm numa peça média, pular de 15% para 50% pode dobrar o tempo de impressão e o filamento. Ajuste o dial para o que a peça faz, não para “mais é mais seguro”.

Os padrões que valem conhecer

Os fatiadores trazem uma dúzia de padrões. Estes cinco cobrem quase tudo.

• Grid (grade) - Linhas retas cruzando em duas direções, camada sobre camada. Rápido, simples, decente na maioria das direções. O porém: as linhas cruzadas se empilham nos mesmos pontos, e o bico passa arando por essas interseções, o que pode gerar tiques ou batidas em altas velocidades.
• Lines / Retilíneo - Linhas paralelas que alternam a direção a cada camada. O mais rápido e leve, mas fraco no plano. Bom para peças de exibição em baixa densidade, não para carga.
• Triângulos - Forte no plano da camada, bom para peças com esforço lateral. Mais pesado e lento que o grid na mesma densidade.
• Honeycomb (colmeia) - Células hexagonais. Forte em várias direções e bonito através de uma impressão translúcida, mas mais lento, porque o caminho tem mais mudanças de direção e retrações.
• Gyroid - Uma onda 3D contínua. Mais abaixo, já que é o padrão que dá nome a este app.

Por que o gyroid merece o destaque

Um gyroid é uma única superfície curva que se repete pelos três eixos, então a treliça não tem planos retos nem interseções empilhadas. Essa geometria compra várias coisas ao mesmo tempo.

Resistência quase isotrópica. A maioria dos padrões é forte em uma ou duas direções e fraca no resto. O gyroid é quase igualmente forte em todas as direções, então você não precisa prever como a peça será carregada e orientar o infill para combinar. Para peças com esforços imprevisíveis, é uma coisa a menos para errar.

Imprime rápido e silencioso. Dentro de uma camada, o percurso é uma única curva suave e contínua. Sem pontos de cruzamento para arar, poucas ou nenhuma retração, sem cantos vivos forçando a impressora a desacelerar. O resultado mantém a velocidade e roda notavelmente mais silencioso que o grid na mesma densidade. O bico não fica trocando de direção a cada poucos milímetros.

Combina bem com flexíveis. TPU odeia retrações, que causam stringing e entupimentos. O percurso quase sem retrações do gyroid faz dele uma das melhores escolhas para filamento flexível, onde grid e honeycomb brigam com você.

O custo é pequeno. O percurso curvo pode ser marginalmente mais lento que linhas simples em densidade muito baixa, e ele usa um pouco mais de filamento que o retilíneo para a mesma porcentagem. Para qualquer coisa funcional, a resistência por grama e a qualidade de impressão compensam.

Recomendações práticas

• Peças gerais: gyroid a 15-20%. O melhor tudo-em-um e um ponto de partida sensato.
• Só exibição: lines ou gyroid a 10-15%. Não complique.
• Carga de verdade: gyroid ou triângulos a 30-50%, e adicione paredes antes de adicionar densidade.
• Filamento flexível: gyroid, densidade baixa, para manter as retrações no mínimo.
• Peça translúcida de vitrine: honeycomb a 15-20% fica bonito através da parede.

Escolha o padrão pela forma como a peça é solicitada e a densidade pela intensidade, e deixe o resto do dial quieto. Se for para lembrar de um único ajuste, que seja gyroid a 20% com três paredes. Isso cobre uma quantidade surpreendente da impressão do dia a dia, e você pode registrar as exceções conforme elas aparecem.