Kolorowanie wydruków 3D za pomocą precyzyjnego nanoszenia tekstur przy użyciu hydrografiki

W zeszłym roku opisywałem projekt francuskiego le FabShop, który wykorzystując hydrografikę – technologię przenoszenia wzorów graficznych ze specjalnej folii na przedmioty przy użyciu wody, kolorował wydruki 3D. Ten spektakularnie wyglądający proces, mimo tego iż wygląda na stosunkowo prosty w użyciu, w rzeczywistości jest dość skomplikowany i wiąże się z użyciem szkodliwej dla zdrowia chemii. Mimo to stanowi ciekawe rozwiązanie la profesjonalistów, rozwiązując część problemów związanych z kolorowaniem wydruków 3D. Grupa naukowców z chińskiego Uniwersytetu Zheijiang opracowała niedawno metodę, która znacząco usprawnia cały proces w kontekście druku 3D i rozwiązuje największy problem związany z hydrografiką – kwestia pokrywania obiektów w całości jednolitym wzorem.

Hydrografika polega na pokrywaniu obiektów określonym wzorem graficznym, który jest przenoszony na nie za pomocą wody i specjalnych środków chemicznych. Jest bardzo popularna w branży tuningowej, która wykorzystuje ją do pokrywania felg, fragmentów karoserii oraz wszelkiego rodzaju akcesoriów.

Działa to w następujący sposób: do pojemnika nalewa się wodę, a w niej zanurza się specjalną folię z nadrukowanym wzorem. Folia zostaje spryskana tzw. „aktywatorem”, a obiekt na który ma być naniesiona grafika specjalnym „podkładem„. Kolejnym etapem jest zanurzenie obiektu w cieczy z folią i odczekaniu chwili, aż grafika do niego przylgnie. Następnie obiekt należy otrząsnąć z resztek grafiki wokół, wyjąć, oczyścić, osuszyć i polakierować. Dzięki temu obiekt nie tylko zostaje pokryty grafiką, lecz jest również wyposażony w powłokę, która jest odporna na uszkodzenia, warunki atmosferyczne i wysokie temperatury.

Są w tym wszystkim jednak dwa haczyki… Pierwszy to wspomniana na wstępie kwestia chemii – z uwagi na jej dużą szkodliwość, czyni to cały proces niemożliwym do stosowania w warunkach domowych, czy nawet garażowych (tzn. znają się zapewne tacy, którzy to robili lub robią, niemniej jednak piszę to tym w kontekście rozsądnych ludzi). Drugi polega na tym, iż zanurzając obiekt w cieczy z naklejką, nie mamy kontroli nad tym, jak zostanie on pokryty? Dlatego też, hydrografika jest w większości przypadków wykorzystywana do „kolorowania” modeli jednorodnymi, powtarzalnymi teksturami.

Naukowcy z Uniwersytetu Zheijiang postanowili temu zaradzić, tworząc oprogramowanie, które oblicza na podstawie geometrii obiektu przestrzennego jak będą wyglądać wszystkie załamania i krzywizny w momencie pokrywania obiektu. Gdy wydrukuje się taką spłaszczoną, trójwymiarową grafikę na naklejce i nałoży na nią obiekt w trakcie procesu hydrografii, przylgnie ona idealnie do niego dopasowując się do jego geometrii.

Proces został nazwany obliczeniowym drukowaniem hydrograficznym („computational hydrographic printing”) i może być oczywiście stosowany niezależnie do druku 3D. Warunkiem jest tylko to, aby posiadać model przestrzenny obiektu, który zamierzamy pokryć grafiką.

Jak widać na powyższym video, czyni on typową hydrografikę jeszcze bardziej skomplikowaną, ponieważ wymaga nie tylko doskonałej precyzji w nakierowywaniu obiektu na naklejkę, lecz również kilkukrotnego powtarzania procesu aby pokryć wszystkie fragmenty danego modelu.

Z drugiej jednak strony, w momencie opanowania całego procesu, może się okazać iż jest to relatywnie najszybsza i najtańsza metoda kolorowania wydruków 3D, nie wymagająca stosowania dedykowanych technologii (np. CJP lub LPD). Ponadto modele, które będą koloryzowane przy pomocy hydrografiki obliczeniowej mogą być wykonane z dowolnego materiału – w tym również popularnych termoplastów ABS i PLA, wykorzystywaniem w technologii FDM.

Źródło: www.wired.com