Lohnt sich 3D-Druck ohne Infill?

Infill ist ein wesentlicher Bestandteil des FDM-3D-Drucks mit Filamenten. Jeder gängige Slicer bietet mehr als ein Dutzend Standard-Infill-Muster zur Auswahl, und du kannst die wichtigsten Parameter für deine 3D-Modelle anpassen. Aber was ist, wenn du kein Infill verwenden möchtest? Lohnt es sich, ohne Infill 3D zu drucken?

Der 3D-Druck ohne Infill lohnt sich nicht, wenn die größere Boden-, Deckel- und Wandstärke oder die größere Schale am Ende die gleiche Menge an Filament und die gleiche Druckzeit verbraucht. Außerdem kann ein Design keine flache Oberseite ohne Infill oder Unterstützung haben. Null Infills können zu misslungenen Drucken führen.

Es gibt aber auch Fälle, in denen du mit 0% Infill auskommst, vor allem, wenn du eine runde Oberseite hast. Du kannst auch ohne Infill drucken, indem du den Spiralisierungs- oder Vasenmodus in einem Slicer für geeignete Designs oder Modelle verwendest. Lies weiter, um zu erfahren, warum es sich lohnt, ohne Infill 3D zu drucken und warum nicht.

3D-Druck ohne Infill: Das Gute und das Schlechte

Du bist wahrscheinlich mit den verschiedenen Infill-Mustern und -Dichten vertraut, die du für deine 3D-Drucke verwenden kannst. Ich möchte die möglichen Anpassungen, die du in Betracht ziehen kannst, beiseite lassen und mich ausschließlich auf die Machbarkeit des 3D-Drucks ohne jegliche Füllung konzentrieren.

3D-Druck ohne Infill ist denkbar, aber ob es funktioniert, hängt vom Design und allen wichtigen Parametern für ein bestimmtes Modell ab. Es gibt hier keine Faustregel, also kann man nicht sagen, dass 3D-Druck ohne Infill generell oder universell machbar ist. Aber manchmal ist es lohnenswert.

Die Vorteile des 3D-Drucks ohne Infill

Hier sind die wahrscheinlichen Vorteile des 3D-Drucks ohne Infill:

• Die 3D-Druckzeiten können kürzer sein.
• Ein 3D-Druck kann weniger Filament verbrauchen.
• Ein hohler Gegenstand wird wahrscheinlich leichter sein.
• Bessere Biegsamkeit der flexiblen Fäden.

Diese Vorteile sind aufgrund der relevanten Variablen nicht garantiert. Du wirst diese Vorteile des 3D-Drucks ohne Infill möglicherweise nicht erleben, wenn die Ausgleichsmaßnahmen, die du ergreifen musst, den Filamentverbrauch neutralisieren, was natürlich die Möglichkeit eines leichteren Modells ausschließt.

Auch wenn du die gleiche Menge Filament verwendest, ist die Druckzeit möglicherweise nicht wesentlich kürzer als beim Druck mit Infill. Hier sind die Gründe, warum die Vorteile nicht universell anwendbar sind:

• Du musst die Basis, die Oberseite und die Wandstärke erhöhen, damit die Schale eines Drucks selbsttragend wird und das Objekt nicht einbricht oder zusammenfällt, weil kein Infill vorhanden ist. Deine modifizierte Schale kann genauso viel Filament verbrauchen wie ein typisches Infill-Muster mit mittlerer Dichte.
• Du brauchst ausreichend Unterstützung im Inneren des Objekts, wenn das 3D-Modell eine flache Oberseite oder eine andere Form hat, die ein Fundament erfordert. Einige 3D-Drucker verfügen über einen Überbrückungsmodus, der Filament in der Luft ohne Unterstützung ablegen kann, allerdings nur über sehr kurze Strecken.
• Wenn ein Modell an allen Seiten eine dickere Schale hat und im Inneren des Objekts ausreichend abgestützt ist, wird der 3D-Druck wahrscheinlich nicht leichter sein als einer mit wenig Infill. Natürlich hat der 3D-Druck immer noch einen gewissen Hohlraum im Inneren, aber das Objekt kann strukturell schwächer sein.

Nachdem ich die Vorbehalte erwähnt habe, möchte ich nun auf die Fälle eingehen, in denen sich der 3D-Druck ohne Infill lohnt:

• Du hast einen 3D-Entwurf, der für den Spiralisierungs- oder Vasenmodus geeignet ist und keinen Infill benötigt. Du musst keine Vase in 3D drucken, um diese Funktion zu nutzen. Hohle Modelle mit Wänden und Schichten, die sich allmählich nach innen oder außen verjüngen, sind wahrscheinlich brauchbar.
• Du hast eine große 3D-Konstruktion, die auch nach Erhöhung der Wandstärke viel Filament spart. Ein solches Modell kann horizontal groß oder vertikal hoch sein, oder beides. Es ist unwahrscheinlich, dass die erhöhte Dicke der Basis und der Oberseite so viel Filament verbraucht wie die Infills.
• Du hast ein 3D-Modell mit überwiegend äußeren Überhängen, die ein paar Stützen benötigen. Diese Teile des Objekts werden von außen ausreichend gestützt, so dass diese Wände keine typische Infill-Auskleidung benötigen, die als Fundament oder strukturelle Basis dient.
• Du druckst mit TPU oder einem anderen flexiblen Filament, das nicht so elastisch oder biegsam ist, wenn du zu viel Infill hast. Allerdings kannst du möglicherweise nicht ohne Infill drucken, wenn das flexible Filament keine Schichten hat, auf denen du ein hohles Modell aufbauen kannst.

Die Nachteile des 3D-Drucks ohne Infill

Hier sind die üblichen Nachteile des 3D-Drucks ohne Infill:

• Eckige und flache Oberteile sind nicht möglich.
• Überhänge nach innen brauchen eine innere Abstützung.
• Gedruckte Teile können sich leicht verziehen.
• Bei großen Modellen können die Wände einstürzen oder sich senken.
• Schwächere Abdrücke mit wenig bis gar keiner strukturellen Integrität.
• Verschwendung von Filament, wenn neue Drucke weiterhin scheitern.

Selbst bei 3D-Druckern mit einer Überbrückungsfunktion gibt es Probleme, wenn die Designs große flache Oberseiten und Überhänge haben oder scharfkantige Schichten hinzugefügt werden. Prusa und andere Hersteller empfehlen eine nominale Infill-Dichte, unabhängig vom Muster und davon, ob du den Bridging-Modus verwendest oder nicht.

3D-Drucke sind anfällig für Schichtentrennung und Verformung mit Infill. Wenn du dir vorstellst, dass die Außenwände eines 3D-Objekts nicht mit Infill gefüllt sind, kannst du dir vorstellen, wie leicht sie sich im Laufe des Drucks verformen können. Außerdem können sich die Umgebungsbedingungen und das Kühlgebläse auf den Druck auswirken.

Jeder 3D-Druck wird ohne Infill strukturell schwächer sein. Die normale Funktion des Extrudergebläses kann ausreichen, um Teile deines 3D-Drucks zu verformen oder zu verziehen. Außerdem zieht sich jede neue Schicht zusammen, wenn sie abkühlt. Wenn es keine Infills gibt, können sich die Schichten zu stark zusammenziehen, und dein Druck könnte scheitern.

Lohnt es sich, ohne Infill für Harzdrucker 3D zu drucken?

SLA- und andere 3D-Drucker, die Harz verwenden, haben nicht die typischen Infill-Funktionen von FDM. Du kannst also keine Infill-Muster und -Dichten einstellen, wie es bei Filamenten möglich ist. Die Stützstrukturen sind anders. Jeder Hohlraum im Inneren wird mit Harz gefüllt, es sei denn, es fließt heraus.

Wenn du hohle Teile oder Taschen in einem Harzdruck haben willst, musst du Abflusslöcher haben, damit das flüssige Photopolymer während des Druckvorgangs abfließen kann. Andernfalls härtet das in den Taschen eingeschlossene Harz bei der Nachbearbeitung aus, was zu einigen oder vielen Infills führt.    

Wenn du mit einem Harz-3D-Drucker ein hohles Design oder eine konvexe Form druckst, brauchst du auf jeden Fall Entwässerungslöcher, um Blowouts durch Schröpfen zu verhindern. Die gleichen Löcher ermöglichen es dir auch, weniger oder gar kein Infill in den hohlen Taschen des Objekts zu haben. Der Rest des Drucks wird fest sein.

Fazit

Ein 3D-Druck ohne Infill lohnt sich nur, wenn du Filament und Druckzeit sparen kannst. Allerdings ist die Wahrscheinlichkeit, dass ein Druck ohne Infills scheitert, viel größer. Ich empfehle nominale Infill-Dichten für die Muster, die du magst. So brauchst du am wenigsten Filament und die kürzeste Zeit für ein Design.