Tri-Hexagon Füllmuster | Stabilität, Anwendung, Dichte, etc.

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Es gibt viele verschiedene Muster für die Füllung von 3D Drucken (Infill in Englisch). Manche davon eignet sich mehr für stabile Objekte als andere. Dieser Artikel geht auf die Besonderheiten und Anwendungsbereiche des Tri-Hexagon Infill Musters ein und vergleicht es mit ähnlichen Mustern.

Verwandter Artikel: 3D Druck Infill Guide | Grundlagen, Muster und Stabilität

Was ist das Tri-Hexagon Infill Muster?

Das Tri-Hexagon Infill Muster ist ein stabiles 2D Muster. Es bietet eine hohe Stabilität in X- und Y- Richtung und eine moderate Stabilität in Z-Richtung. Das Muster besteht aus Sechsecken die durch Dreiecke miteinander verbunden sind.

Hexagonale Strukturen sind allgemein sehr stabil. Sie werden oft in der Architektur, im Maschinenbau und bei Verpackungsmaterial verwendet, um die mechanische Stabilität mit so wenig Materialverbrauch und Gewicht zu erhöhen. Auch im 3D Druck ist dieses Prinzip sehr vorteilhaft, da du so weniger Filament und Zeit für ein stabileres Objekt benötigst.

Ein weiterer Vorteil des Tri-Hexagon Infill Musters ist, dass die einzelnen Linien kürzer sind als bei anderen Füllmustern. Dies kann Unregelmäßigkeiten beim Druck, wie das Durchbiegen der Wände, vermeiden. Dieser Druckfehler ist aber extrem selten und kommt bei vielen Standard Filamenten wie PLA oder ABS so gut wie nie vor.

Tri-Hexagon Infill Muster Anwendungsbereich

Das Tri-Hexagon Infill Muster eignet sich für Objekte die eine moderate Stabilität benötigen bei gleichzeitig niedrigem Filament Verbrauch. Das Muster ist also ideal für Standard 3D Drucke und mit niedriger Infill Dichte eignet es sich auch gut für Deko-Objekte.

Bei Objekten die besonders in einer Ebene mechanisch beansprucht werden, eignet sich das Tri-Hexagon Infill Muster sehr gut. Bei normaler Ausrichtung bietet das Muster eine sehr gute Stabilität in XY-Richtung und eine moderat gute Stabilität in Z-Richtung.

Der Nachteil an diesem Füllmuster ist, dass es nicht sehr resistent gegen Verbiegen ist. Es ist nur extrem stabil gegen einseitige Kräfte auf der XY-Richtung, wie Scherkräfte zum Beispiel. Da es ein 2D Muster ist, sind “3D-Kräfte”, also Drehkräfte zum Beispiel, eher ein Problem. 

Beste Infill Dichte für das Tri-Hexagon Muster

Die beste Infill Dichte für das Tri-Hexagon Muster liegt zwischen 5% und 30%. Diese Dichten sind ideal für Deko- und Standard-Objekte. Zwar können auch höhere Dichten verwendet werden, für extrem stabile Objekte würden sich dann aber andere Infill Muster wie Gyroid oder Würfel besser anbieten.

Die Infill Dichte bestimmt neben dem Muster die Stabilität des Objekts. Je höher die Dichte ist, desto stabiler wird das Objekt. Jedoch steigt auch die Druckzeit und der Materialverbrauch. Daher ist es immer wichtig die richtige Balance aus Stabilität, Druckzeit und Materialverbrauch zu finden.

Da das Tri-Hexagonal Infill Muster eine moderate Stabilität aufweist, bietet es sich auch am besten für Objekte an, die eine solche Stabilität benötigen. Das sind die meisten Standard Objekte die mit Dichten zwischen 15% und 50% gedruckt werden. Aber auch große Deko-Objekte können mit diesem Muster stabiler gemacht werden ohne dabei die Dichte stark zu erhöhen.

Tri-Hexagon vs. Honigwaben

Das Tri-Hexagon Infill Muster besteht aus durchgängigen Linien die in drei Richtungen so angeordnet sind, dass Sechsecke und Dreiecke entstehen. Das Honigwaben Muster besteht nur aus Sechsecken bei denen keine Zwischenräume entstehen und keine Linie länger ist als eine Sechseckseite. 

Sechsecke sind schon lange als ein stabiles Muster bekannt. Selbst Bienen verwenden dieses Muster in Honigwaben, da es stabil ist bei so wenig Materialverbrauch wie möglich.

Genauso wie das Tri-Hexagon Muster bieten Honigwaben eine exzellente Stabilität in XY-Richtung und eine moderate Stabilität in Z-Richtung. In ihrer Stabilität sind sie sich sehr ähnlich, wobei das Tri-Hexagonale Muster etwas stabiler ist. 

Falls du also auf der Suche nach dem Tri-Hexagonalen oder dem Honigwaben Muster in deinem Slicer bist, ist häufig nur eines davon verfügbar. Da sie sich aber sehr ähnlich sind, sind sie mehr oder weniger austauschbar. 

Tri-Hexagon vs. Würfel

Manchmal wird das Tri-Hexagonale Muster mit dem Würfel Muster (Cubic) oder dem Würfel-Unterbereich Muster (Cubic Subdivision) verwechselt. 

Der Hauptunterschied ist jedoch, dass das Tri-Hexagonale Muster ein 2-dimensionales Muster ist und sich in der Z-Achse nicht verändert. Die Würfelmuster sind 3-dimensionale Infill Muster die nicht nur auf einer Ebene sondern in allen drei Raumrichtungen sehr stabil sind. 

Durch das 3-dimensionale Muster werden die Würfelmuster häufig für extrem stabile Objekte mit Infill Dichten von 30% bis 60% verwendet. Die resultierenden Objekte sind mechanisch sehr stabil in allen Raumrichtungen. Der Nachteil an diesem stabilen Mustern ist jedoch, dass sie etwas mehr Filament und Zeit benötigen als andere Infill Muster. 

Welche Slicer haben das Tri-Hexagon Infill Muster? 

Nicht alle Slicer haben das Tri-Hexagonale Infill Muster. Viele verwenden aber ähnliche Muster wie das Honigwabenmuster als Ersatz.

Hier ist eine Übersicht welche beliebten Slicer das Tri-Hexagon Infill Muster beherrschen:

• Cura: Ja
• Simplify3D: Nein
• Slic3r: Nein
• PrusaSlicer: Ja (heißt hier aber “Stars” Infill)

Andere Infill Muster und ihre Anwendung

Alle Slicer bieten viele verschiedene Infill Muster an. Sie sehen aber nicht nur unterschiedlich aus, sie erfüllen auch andere Zwecke und bieten sich für verschiedene Objekte mal mehr und mal weniger gut an. Hier ist eine kleine Übersicht über die wichtigsten Füllmuster die es neben Tri-Hexagonal, Honigwaben und Würfel gibt. 

Linien (niedrige Stabilität): Das Linienmuster ist wahrscheinlich das einfachste Muster dass du drucken kannst. Hier werden parallele Linien pro Schicht immer nur in eine Richtung gedruckt und bei der nächsten Schicht um 90° gedreht. Es ist nicht sehr stabil und eignet sich daher am besten für Deko-Objekte.

ZickZack (niedrige Stabilität): Das Zickzack Infill Muster ist eine verbesserte Form des Linienmusters. Hier werden pro Schicht auch immer nur Linien in eine Richtung gedruckt, jedoch ändert die Nozzle ihre Richtung in einem Zickzackmuster zwischen den Linien. Dadurch bekommst du ein kontinuierlichen Druckvorgang ohne die Unterbrechungen wie beim Linienmuster.

Gitter (mittlere Stabilität): Optisch sieht das Gittermuster fast identisch zum Linienmuster aus. Hier werden pro Schicht alle Richtungen des Gitters gedruckt und nicht nur eine. Dadurch ergibt sich eine etwas höhere Stabilität, aber auch ein etwas höherer Filament Verbrauch. 

Dreiecke (mittlere Stabilität): Das Dreieck Infill Muster erschafft ein Gitter aus Dreiecken. Dieses Muster ist auch für Standard Objekte gut geeignet die eine moderate Stabilität benötigen. Die Stabilität ist am größten auf der XY-Ebene. 

Octet (hohe Stabilität): Dieses Muster wird aus übereinander gestapelten Pyramiden gebildet. Es bietet sich besonders für mittelgroße Objekte an die sehr stabil sein müssen. Der Nachteil ist jedoch, dass du viele obere Schichten benötigst um eine glatte Oberfläche zu bekommen. 

Gyroid (hohe Stabilität): Dieses Muster ist extrem beliebt durch den einzigartigen Look den es produziert. Die geschwungenen Linien, die pro Schicht ihre Richtung leicht ändern erzeugen ein leicht psychedelisch oder organisch wirkendes Objekt. Dieses Muster ist sehr stabil in allen Richtungen und bietet sich auch für flexible Drucke gut an. Der Nachteil ist, dass die meisten Slicer eine lange Zeit benötigen um es zu berechnen. 

Konzentrisch (für flexible Filamente): Dieses Infill Muster ist sehr schwach und findet hauptsächlich Anwendung bei flexiblen Filamenten. Dadurch, dass die inneren Wände des Infills keine Kreuzungen bilden ist die Stärke in XY-Richtung quasi Null. Die Stärke in Z-Richtung ist niedrig und bei flexiblen Filamenten deutlich zu spüren im Vergleich zu den XY-Richtungen.

Kreuz und Kreuz 3D (für flexible Filamente): Flexible Filamente wollen so wenig Richtungswechsel wie möglich durch Retraction Bewegungen haben. Daher bieten sich Infill Muster an, die aus kontinuierlichen Linien bestehen. Neben dem konzentrischen Muster gibt es dafür noch das Kreuz oder Kreuz 3D Muster.
Hier werden kreuzartige Muster im Inneren des Objekts gebildet die ohne ein Absetzen der Nozzle gedruckt werden. Sie haben eine niedrige Stabilität in alle Raumrichtungen und sind dafür gut für flexibel Objekte geeignet. 

Fazit: Wie gut ist das Tri-Hexagon Infill Muster?

Das Tri-Hexagon Infill Muster bietet sich gut für normale Objekte und dekorative Objekte mit niedrigen bis mittleren Infill Dichten an. Durch die eng gepackten Sechsecke und Dreiecke entsteht eine hohe Festigkeit in der XY-Richtung. 

Falls du dich für dieses Muster entscheiden solltest und die Stabilität des Objekts wichtig ist, solltest du dir bei der Ausrichtung des Modells bzw. des Infills Gedanken machen wo diese stabile Ebene sitzen soll. 

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