Hydrografika i druk 3D? Formlabs testuje „obliczeniowe drukowanie hydrograficzne”!

Pamiętacie artykuł sprzed blisko dwóch lat o testach prowadzonych przez chińskich naukowców na temat pokrywania wydruków 3D hydrografiką? Zaproponowane przez nich rozwiązanie pozwala na pokrywanie modeli w precyzyjny sposób, dostosowany do ich unikalnej geometrii. Mimo, że technologia „computational hydrographic printing” nie jest jeszcze wprowadzona do użytku komercyjnego, to eksperci z Formlabs postanowili sprawdzić jego możliwości. Sprawdźcie, z jakim rezultatem…

Zanim przejdziemy do sedna, wróćmy do podstaw procesu nakładania hydrografiki opracowanego przez naukowców z chińskiego Uniwersytetu Zheijiang. Metoda opiera się na komputerowej analizie wszystkich załamań i krawędzi modelu, pozwalającej na przeprowadzenie symulacji tego, w jaki sposób folia z nadrukowaną grafiką („UV map„) przylegnie do wydruku. Wymaga to chirurgicznej precyzji, dlatego wydruk opuszczany jest na taflę wody przy pomocy specjalnego rusztowania. Nierównomierne obniżanie modelu może doprowadzić do wielu niepożądanych efektów, jak rozciąganie bądź zaginanie się naklejki.

Mimo, że oprogramowanie do przeprowadzania symulacji nie zostało jeszcze udostępnione, eksperci z firmy Formlabs (producent The Form 2) zdecydowali się na przeprowadzenie symulacji przy pomocy darmowego narzędzia Blender. Co prawda, nie jest on zdolny do obliczania niektórych parametrów, takich jak napięcie powierzchniowe wody, jednak dzięki odpowiedniemu dopasowaniu pozostałych zmiennych udało się uzyskać zadowalający efekt.

Przygotowana grafika została wydrukowana na specjalnej foli do wykonywania hydrografik. Po ułożeniu na powierzchni  i użyciu aktywatora modele zostały kolejno opuszczane z niewielką prędkością na taflę wody. Jako tzw. wanny użyto zmodyfikowanego pojemnika na żywicę z drukarki 3D The Form 2.

Czy pokrycie wydruków zakończyło się sukcesem? W przypadku modelu Ziemi trudno mówić o pełnym powodzeniu. W miejscu, które jako pierwsze miało styczność z powierzchnią wody (górna część) naklejka przylgnęła wręcz idealnie. Jednak w pozostałych obszarach trudno było uniknąć nakładania się na siebie warstw tekstury.

W przypadku modelu o dużych różnicach wysokości (żaba) przyleganie naklejki do wydruku jest całkiem niezłe. Problemem okazały się być wklęsłe miejsca tego elementu. Warto zwrócić jednak uwagę na to, ze grafika została zebrana w prawidłowy sposób przez model – jak wiadomo, to jedno z najtrudniejszych kwestii wtej technologii.

Najdokładniej został pokryty model smartfona. Jednak podczas zanurzania elementów płaskich należy pamiętać o niewielkim nachyleniu względem tafli wody, co może prowadzić do przesuwania się folii z grafiką.

Mimo że technologia obarczona jest kilkoma ograniczeniami, nie sposób nie zauważyć drzemiącego w niej potencjału. Warto również wspomnieć, że przeprowadzone testy są jedynie uproszczoną symulacją pierwowzoru. Czy computational hydrographic printing ma szansę na stanie się najpopularniejszą metodą kolorowania niskobudżetowych wydruków 3D?

Źródło: formlabs.com, 3ders.com