Заполнение в 3D-печати: какой процент и тип выбрать

Коротко: для фигурок и декора хватает 5–15 % заполнения, для бытовых вещей — 15–25 %, для нагруженных деталей — 30–50 %. Самые универсальные типы — гироид и кубическое, для декора — молния. Но главное: прочность сильнее зависит от количества стенок и ориентации модели, чем от процента заполнения. Хочется прочнее — сначала добавьте периметры. Ниже — таблица настроек под задачи, где менять заполнение в Bambu Studio, Orca, Cura и PrusaSlicer, модификаторы для локального усиления и типичные ошибки.

Что такое заполнение

3D-принтер обычно не печатает модель сплошной. Снаружи — несколько слоёв стенок (периметров), верхние и нижние сплошные слои, а внутри — решётка, которая и называется заполнением. Процент показывает, какую долю внутреннего объёма занимает пластик: 0 % — модель полая, 100 % — сплошная.

Заполнение экономит пластик и время печати и делает модель легче. При правильных стенках прочность почти не страдает.

Какой процент заполнения выбрать

Больше 50 % имеет смысл только для деталей под серьёзной нагрузкой: время печати и расход пластика растут быстрее, чем прочность.

Что важнее: стенки или заполнение

При изгибе и ударе основную нагрузку несёт внешняя оболочка детали — как у трубы, которая прочна почти как сплошной пруток. Поэтому добавить 2 стенки часто полезнее, чем поднять заполнение с 20 до 50 %: деталь прочнее, а пластика и времени уходит меньше.

• для декоративных моделей — 2–3 стенки;
• для функциональных — 4–6 стенок;
• для резьбы, отверстий под саморезы и мест крепления — побольше стенок, чтобы винт держался в сплошном пластике.

Не забывайте про верхние слои: при низком заполнении нужно 4–6 сплошных верхних слоёв (или общая толщина крышки 0,8–1,2 мм), иначе сквозь неё будет просвечивать решётка и появятся «подушки».

Ориентация модели — бесплатная прочность

Слои FDM-печати держатся друг за друга слабее, чем пластик внутри слоя. Деталь, которая сломается по слою, сломается при любом заполнении. Поворачивайте модель так, чтобы нагрузка шла вдоль слоёв, а не отрывала их друг от друга. Пример: крючок, напечатанный «стоя», ломается по слою у основания; тот же крючок, напечатанный «лёжа на боку», выдерживает в разы больше. О прочности слоёв — расслоение при 3D-печати.

Типы заполнения

Гироид

Волнообразная структура, одинаково прочная во всех направлениях. Линии не пересекаются в одной точке, поэтому сопло не цепляет заполнение и не вибрирует. Отлично подходит для гибкого TPU — как печатать TPU. Минус — на некоторых принтерах печатается медленнее сетки из-за постоянных поворотов.

Сетка, линии, треугольники

Самые быстрые и простые. Подходят для декоративных моделей и черновиков. У сетки линии пересекаются в одном слое — на высоких скоростях сопло может задевать их.

Кубическое и адаптивное кубическое

Объёмная решётка из наклонённых кубиков, хорошо держит нагрузку. Адаптивное кубическое делает заполнение плотнее у стенок и реже в центре — экономит пластик и время на крупных моделях.

Соты

Жёсткая структура для плоских деталей, но печатается медленно из-за множества коротких линий.

Молния (Lightning)

Минимальное заполнение, которое строится только там, где нужно поддержать верхние слои. Отлично для фигурок и декора: экономит много пластика и времени. Прочности почти не даёт.

Опорное кубическое (Support cubic)

Похоже на молнию: плотное у верха, редкое внизу. Хороший компромисс для крупных декоративных моделей.

Где менять заполнение в слайсере

• Bambu Studio / Orca Slicer: вкладка «Прочность» (Strength) → «Заполнение» — плотность и шаблон; «Стенки» — количество периметров; «Верхние/нижние оболочки» — количество слоёв.
• Cura: раздел «Заполнение» — «Плотность заполнения», «Шаблон заполнения»; раздел «Стенки» — «Количество линий стенки».
• PrusaSlicer: «Настройки печати» → «Заполнение» и «Слои и периметры».

Модификаторы: прочно только там, где нужно

Не обязательно поднимать заполнение во всей модели. Все популярные слайсеры умеют менять настройки в части модели:

1. Добавьте к модели простую фигуру-модификатор (куб или цилиндр): в Orca/Bambu — правой кнопкой по модели → «Добавить модификатор»; в Cura — «Сетка модификатора» (Per Model Settings); в PrusaSlicer — правой кнопкой → «Добавить модификатор».
2. Расположите её на месте крепления или отверстия.
3. Задайте для неё заполнение 50–100 % и больше стенок.

Так кронштейн получает прочное место крепления, а остальная часть печатается быстро и экономно.

Как заполнение влияет на время и расход

Для средней модели переход с 15 % на 30 % добавляет обычно 15–30 % времени и пластика, а с 20 % на 100 % — может удвоить и то, и другое. Точные цифры показывает слайсер в предпросмотре: меняйте настройки и сравнивайте время и граммы до печати.

Частые ошибки

• 100 % заполнения «для прочности». Долго, дорого, сильнее усадка и коробление — и часто не прочнее 5–6 стенок с 40 %.
• 0–5 % под плоской крышкой. Верхние слои провисают — используйте больше верхних слоёв или опорное кубическое.
• Мало стенок у отверстий под винты. Саморез разрывает модель — добавьте стенок или модификатор.
• Неправильная ориентация. Деталь ломается по слоям при любом заполнении.

Частые вопросы

Какое заполнение ставить по умолчанию?

15–20 % гироида или сетки и 3 стенки — разумный вариант для большинства моделей.

Нужно ли 100 % заполнение для прочности?

Почти никогда. Прочнее и экономнее увеличить количество стенок до 5–6 и заполнение до 40–50 %.

Почему сквозь верх модели видно заполнение?

Мало верхних сплошных слоёв или слишком низкое заполнение. Добавьте верхних слоёв до 5–6 или поднимите заполнение.

Что такое гироид?

Тип заполнения в виде волнообразной трёхмерной структуры. Прочный во всех направлениях и популярный для функциональных деталей.

Какое заполнение самое прочное?

Обычно гироид и кубическое. Но сначала добавьте стенки и правильно поверните модель — это даёт больше, чем смена типа заполнения.

Какое заполнение для фигурок?

5–10 % молнии или адаптивного кубического и 2–3 стенки. Фигурке не нужна прочность — важно только поддержать верхние слои.