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Cura Lightning Infill wurde mit der Version 4.12.0 eingeführt und gibt dir eine ganz neue Infill Variante mit ihren eigenen Anwendungen und Eigenschaften.
Mit dem Cura Lightning Infill lassen sich hohle Objekte mit einem blitzartigen Füllmuster stabilisieren. Dieser besondere Infill sorgt dafür, dass die oberen Schichten des Dachs stabil gedruckt werden können. Dieses Füllmuster eignet sich besonders für dekorative Objekte und spart viel Material.
In diesem Artikel erfährst du was der Lightning Infill ist, was er bewirkt, wie er angewendet wird und wie er sich zu anderen Infill Typen oder dem Vasen Modus unterscheidet.
Table of Contents:
Was ist Lightning Infill in Cura?
Dekorative Objekte benötigen nur sehr wenig Infill. Mit traditionellen Füllmustern wie Grid, Lines oder Cubic, sind 5 bis 10% des Innenraums des Objekts mit Material gefüllt.
Auch wenn diese Stabilität für das dekorative Objekt nicht unbedingt nötig ist, ist der Infill wichtig um die obersten Schichten des Objekts zu drucken. Wenn die obersten Schichten nicht unterstützt werden, würden sie durchhängen oder es kommt zu Rissen oder Löchern in der Oberfläche.
Um noch mehr Material zu sparen und trotzdem hochqualitative Oberflächen drucken zu können, wurde der Lightning Infill erfunden. Die Entwicklung des Lightning Infills von Cura basiert auf diesem Paper von T. Tricard, F. Claux und S. Lefebvre. Der Name kommt von der blitzartigen Form, da sie sich immer weiter aufspalten und sich anscheinend in zufälligen Mustern weiter entwickeln.
Dieses blitzartige Füllmuster wird in Cura erst im oberen Teil des Objekts generiert, damit jede Stelle des Dachs gut unterstützt wird. Der Rest des Inneren des Objekts bleibt hohl, womit extrem viel Material gespart wird. Wenn deine Wände dick genug sind, sollte die Stabilität dadurch absolut ausreichen wenn es sich um ein dekoratives Objekt handelt.
„Our structures use little material while providing a dense support, enabling reliable, high quality printing at a fraction of the time and cost normally required.“
(Thibault Tricard, Frédéric Claux, Sylvain Lefebvre. Ribbed support vaults for 3D printing of hollowed objects. Computer Graphics Forum, Wiley, 2019, 10.1111/cgf.13750 . hal-02155929)
Wozu wird Cura Lightning Infill Verwendet?
Cura Lightning Infill wird für dekorative Objekte verwendet die keine große mechanische Stabilität benötigen und bei denen man viel Material sparen möchte.
Das Ziel dieses Füllmusters ist eine perfekte äußere Oberfläche des Objekts bei so wenig Materialverbrauch wie möglich. Die blitzartige Struktur im Inneren ermöglicht es eine stabile Struktur für das Dach des Objekts zu generieren die sehr wenig Material verbraucht. Der Großteil des inneren Volumens des Objekts bleibt hohl, der Lightning Infill wird nur im oberen Teil des Objekts benötigt um das Dach zu stützen.
Den Lightning Infill verwendest du immer dann, wenn du ein dekoratives Objekt drucken möchtest welches keine hohe mechanische Stabilität benötigt und ungeeignet für den Vasen Modus ist.
Dieser Infill Typ ist jedoch nicht gut für transparente Objekte geeignet, da du die blitzartige Struktur dann im oberen Bereich des Objekts erkennen wirst. Wenn du ein transparentes Objekt mit einem interessanten Infill drucken möchtest, würde sich eher der wellenartige Gyroid Infill anbieten.
Wie wird Cura Lightning Infill Verwendet?
Du findest das Blitz Füllmuster unter den Einstellungen für die Füllung.
Die Einstellungen für das Blitz Füllmuster unterscheiden sich aber zu den anderen Infill Mustern teilweise stark. Um die die Effekte der einzelnen Infill Einstellungen zu zeigen, habe ich sie in Cura simuliert.
20 % 
40 % 
99 %
Fülldichte: Die Fülldichte funktioniert beim Lightning Infill etwas anders als bei anderen Füllmustern. Beim Lightning Infill scheint die Fülldichte nicht den Anteil an Infill des Volumens zu bedeuten. Obwohl 100% Fülldichte ein solides Objekt ergeben, kann man eindeutig bei 99% sehen, dass der Prozentsatz anders berechnet wird. Die Angabe würde eher dazu passen wie viel Prozent der Oberfläche des Dachs von Stützen bedeckt ist.
1 Linie 
2 Linien
Fülllinien multiplizieren: Diese Einstellung bewirkt, dass die einzelnen Blitze nicht aus einer sondern aus zwei Linien bestehen. Das erhöht ihre Stabilität enorm, könnte aber auch mit einer höheren Fülldichte erreicht werden und zerstört etwas den Vorteil der Materialersparnis.
40° 
60°
Stützwinkel der Blitz-Füllung: Der Stützwinkel gibt an wie senkrecht oder horizontal die Blitze verlaufen. Je kleiner der Winkel ist, desto stärker laufen die Blitze entlang der Z-Achse, je größer der Winkel wird, desto horizontaler werden sie. Dadurch ergeben sich stabilere Konstruktionen wenn der Stützwinkel klein gewählt wird. Die Standardeinstellung beträgt 40° und scheint ein sehr guter Kompromiss zu sein.
Cura Lightning Infill Stabilität
Im Vergleich zu anderen Füllmustern ist die Stabilität des Lightning Infills nicht sehr hoch. Dieses Füllmuster wurde erfunden um dekorative Objekte mit so wenig Material wie möglich zu drucken. Dadurch wird der Hauptteil des Objekts hohl.
Das Endresultat ist also ein Objekt das keine hohe mechanische Stabilität aufweist und höchstens im oberen Bereich stabiler wird durch den Lightning Infill.
Wenn du die Stabilität deines Objekts trotzdem erhöhen möchtest, kannst du die Anzahl der Linien in den Wänden erhöhen, die Fülldichte des Lightning Infills erhöhen oder die Stützwinkel der Blitz-Füllung verringern, damit der Infill schon weiter unten im Objekt anfängt.
Cura Lightning Infill vs. Gyroid, Cubic & Mehr
Um den Lightning Infill mit anderen Füllmustern zu vergleichen habe ich einen 20 x 20 x 20 mm großen Würfel mit allen Füllmustern gesliced. Die unterschiedlichen Materialverbräuche und Druckdauern geben dir einen Anhalt dafür welches Füllmuster für dich geeignet sein könnte.
Wie du in der Tabelle unten sehen kannst unterscheidet sich das Blitz Füllmuster stark von allen anderen. Die Stabilität ist sehr inhomogen, sehr niedrig im unteren Bereich des Objekts und wird stärker je weiter man sich dem Dach des Objekt nähert.
Jedoch ist der Materialverbrauch erheblich kleiner und die Druckdauer wesentlich kürzer, da die Fülldichte bei diesem Füllmuster anders berechnet wird und nicht der tatsächlichen Dichte im Inneren des Objekts entspricht.
Im Prinzip kannst du das Blitz Füllmuster wie einen besseren/stabileren Vasen Modus für geschlossene Objekte betrachten.
| Füllmuster | Stabilität | Druckdauer | Filament Verbrauch |
|---|---|---|---|
| Gitter | mittel | 01:12:00 | 1,25 m |
| Linien | niedrig | 01:11:00 | 1,24 m |
| Dreiecke | mittel | 01:12:00 | 1,25 m |
| Tri-Hexagon | mittel | 01:11:00 | 1,25 m |
| Würfel | hoch | 01:11:00 | 1,24 m |
| Würfel-Unterbereich | hoch | 01:06:00 | 1,15 m |
| Octet | hoch | 01:11:00 | 1,24 m |
| Viertelwürfel | hoch | 01:11:00 | 1,24 m |
| Konzentrisch | niedrig | 01:18:00 | 1,23 m |
| Zickzack | niedrig | 01:11:00 | 1,29 m |
| Kreuz | niedrig | 01:12:00 | 1,22 m |
| 3D-Kreuz | mittel | 01:08:00 | 1,17 m |
| Gyroid | hoch | 01:10:00 | 1,25 m |
| Blitz | niedrig | 00:51:00 | 0,80 m |
Cura Lightning Infill vs. Vase Mode
Der Lightning Infill in Cura ist für dekorative Objekte mit einer geschlossenen oberen Schicht gedacht. Man kann solche Objekte manchmal auch im Vasen Modus drucken, jedoch sind größere Überhänge ein Problem in diesem Modus, da die Außenwand nur aus einer Linie besteht.
Mit dem Blitz Füllmuster werden größere Überhänge innerhalb des Objekts durch das Blitzmuster gestützt. Du kannst dir die Struktur in etwa so vorstellen wie die Baum Stützstrukturen die du außen am Objekt generieren kannst.
Während du im Vasen Modus nur eine einzige kontinuierliche Linie hast, kannst du mit dem Lightning Infill die Wände beliebig dick gestalten. Es kann sehr gut sein, dass das Blitz Füllmuster der neue Standard für dekorative Objekte wird, da du dir sehr viel Material und Zeit sparst.
Beispiele für Cura Lightning Infill
Ich habe den Lightning Infill mit meinem Qidi Tech X-Max und dem ERYONE PLA Filament ausprobiert. Die Ergebnisse waren durchweg einwandfrei und die Oberflächen sind nahezu perfekt geworden.
Jedoch ist mir aufgefallen, dass im Inneren extrem viel Stringing auftrat. Im zweiten Versuch habe ich die Linien Anzahl des Infills auf 2 erhöht und nach dem Druck den Großteil der Fäden per Hand entfernt, damit man die Blitz Struktur besser sehen kann.
Ich bin mir nicht ganz sicher warum so viel Stringing im Inneren entsteht. Ein schneller Retraction Tower hat mir gezeigt, dass meine Druckeinstellungen perfekt sind und es daran nicht liegen kann. Der Drucker ist sehr gut auf das verwendete PLA Filament kalibriert.
Es scheint, dass dieses Füllmuster generell zu Stringing neigt, was aber mit zukünftigen Updates eventuell verbessert wird. Andererseits ist es auch ziemlich egal wie das Objekt im Inneren aussieht, da es geschlossen ist und man das Innere sowieso nicht sieht.
Ich war auf jeden Fall sehr erstaunt wie schnell der Druck war, wie wenig Filament verbraucht wurde und die Stabilität trotzdem akzeptabel ist. Ich werde dieses Füllmuster definitiv für zukünftige dekorative Objekte öfter verwenden!
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