3D γραμμοσκίαση: Εκτύπωση σε κλίμακα του γκρι στο Ultimaker 3
Η επιτραπέζια 3D εκτύπωση έχει δημιουργήσει μια ταχύτατα αναπτυσσόμενη βιομηχανία, αλλά μέχρι πρόσφατα τα τρισδιάστατα εκτυπωμένα αντικείμενα έχουν περιοριστεί σε μονόχρωμα.Στην Ultimaker προσπαθούμε να προωθήσουμε τα όρια των εφαρμογών της 3D εκτύπωσης: σε συνεργασία με το Τεχνολογικό Πανεπιστήμιο Delft, ένας από τους μηχανικούς μας έχει αναπτύξει μια τεχνική για την εκτύπωση σε κλίμακα του γκρίζου χρησιμοποιώντας ένα Ultimaker 3. Χρησιμοποιώντας αυτή τη μέθοδο, ο χρήστης μπορεί να εκτυπώσει αντικείμενο με διαφορετικούς τόνους χρησιμοποιώντας δύο χρώματα.
Γραμμική αντιπαράθεση
Ο Tim Kuipers έχει χρησιμοποιήσει μια τεχνική που ονομάζεται γραμμική αντιπαράθεση για την παραγωγή τρισδιάστατων αντικειμένων με την εμφάνιση πλήρων εικόνων του γκρι. Η αρχή της γραμμικής αντιπαράθεσης δεν είναι μια νέα έννοια – στην πραγματικότητα, χρονολογείται από τον 17ο αιώνα. Το αποτέλεσμα αποδεικνύεται παρακάτω:
Σύμφωνα με την αρχή της γραμμικής αντιπαράθεσης, η γραμμική ενδιάμεση χρήση χρησιμεύει για τη δημιουργία τόσο ασπρόμαυρων γραμμών με μεταβαλλόμενο πάχος, οι οποίες δίνουν στον θεατή την εμφάνιση εικόνων σε κλίμακα του γκρι, ενώ στην πραγματικότητα το αντικείμενο αποτελείται από απλές μαύρες και λευκές γραμμές.
Αξιοποιώντας τις δυνατότητες διπλής εξώθησης του Ultimaker 3, η Kuipers κατάφερε να δημιουργήσει τις ασπρόμαυρες γραμμές που είχαν ως αποτέλεσμα αντικείμενα σε κλίμακα του γκρι.
“Εξάλλου, εξηγεί: “Τα πλήρη στρώματα εκτυπώνονται είτε με άσπρο είτε με μαύρο νήμα, και σε κάθε στρώμα, ο εκτυπωτής εναλλάσσεται μεταξύ της εκτύπωσης με μαύρο και με λευκό νήμα. Ο εμφανής τόνος της κλίμακας του γκρι επιτυγχάνεται με την έκθεση περισσότερων ή λιγότερων από το μαύρο νήμα σε μια δεδομένη θέση. Το πιο μαύρο καθιστά την 3D εκτύπωση πιο σκούρα σε εκείνη τη θέση, ενώ το λευκό το καθιστά ελαφρύτερο. “
Εφαρμογές
Αυτή η τεχνική εκτύπωσης σε γκρι έχει εφαρμογές σε αρκετούς τομείς. Στα πρωτότυπα, η γραμμική ενδιάμεση χρήση μπορεί να χρησιμοποιηθεί ως σχεδιαστικό χαρακτηριστικό για την ανάπτυξη εννοιολογικών μοντέλων, καθώς δεν περιορίζεται στην εκτύπωση χρησιμοποιώντας ένα διακριτό σύνολο χρωμάτων. Εναλλακτικά, για την κατασκευή, μπορεί να χρησιμοποιηθεί για την επικοινωνία τεχνικών λεπτομερειών στο τυπωμένο αντικείμενο. Για παράδειγμα, μπορεί να χρησιμοποιηθεί για να εντοπίσει πόσο εύθραυστες είναι οι διαφορετικές περιοχές ενός κατασκευασμένου εργαλείου παρουσιάζοντας διάφορες εντάσεις μαυρίσματος.
Εκτός από την ακριβή ευθυγράμμιση του X / Y, το Ultimaker 3 που χρησιμοποιήθηκε για τα πειράματα δεν απαιτούσε τροποποιήσεις υλικού για την επίτευξη αυτών των αποτελεσμάτων. Η αύξηση του χρόνου εκτύπωσης είναι επίσης μέτρια – αυξάνεται κατά 20% κατ ‘ανώτατο όριο σε σύγκριση με την μονόχρωμη εκτύπωση.
Πλήρεις έγχρωμες εκτυπώσεις;
Στο μέλλον, θα μπορούσατε να δημιουργήσετε έγχρωμες εκτυπώσεις με τεχνικές παρόμοιες με τις 3D γραμματοσκίασης – εάν χρησιμοποιείτε περισσότερα από δύο εξωθητές που εκτυπώνουν κυανό, ματζέντα και κίτρινο μαζί με τα ασπρόμαυρα νημάτια.
Στο Ultimaker, σχεδιάζουμε να ενσωματώσουμε ένα χαρακτηριστικό halftoning απευθείας στο Cura έτσι ώστε οι χρήστες να μπορούν να εισάγουν προχρωματισμένα αρχεία και να δημιουργήσουν τα δικά τους αντικείμενα σε κλίμακα του γκρι.
