3D tryckta bilder med två material (1 / 2 steg)

Steg 1: Nitty Gritty

Har du märkt att grunt vatten är genomskinlig, medan djupare vatten är ogenomskinlig? Ju tjockare genomskinliga substrat är, det mer ljuset är försvagad. Den hartser tryckt av 3d-skrivare, som Objet Connex 500, är faktiskt öppet i tunna skikt. Vi kan skapa en övertoning genom reglering av tjockleken på ett material av samma färg och skiktning det över ett andra material i en annan färg.

Dämpning av ljus genom ett material är inte linjär. Detta gör det hela lite knepigt, eftersom det inte finns en 1: 1-relation mellan djup och gråskala. Med andra ord, om vi får vit vid 0" tjocklek och svart vid 1" tjocklek, det betyder inte att vi kommer att få neutralt grått på 0.5". Lyckligtvis några smarta människor räknat ut förhållandet, som regleras av denna ekvation:

som ser ut så här:

"Jag" är ljusintensiteten som varierar med djupet material, "z". "I0" är den inledande intensitet, vilket vi kommer att anta är 1, eller totalt. "A" är koefficienten för dämpning för att material. Märke att små förändringar i grunt djup är kopplade till större förändringar i intensitet, men på större djup, förändringar har mindre påverkan på intensitet. När ett substrat börjar få ogenomskinlig, händer det snabbt.

Vad vi behöver ta reda på är vad djup behövs för att uppnå en viss intensitet. Den saknade pusselbiten är värdet A som är beroende av material för täckfärg av harts. Så, första vi behöver göra är hitta ett A för våra harts som resulterar i en utgång print som matchar in fotot. Form vi bryr oss om löser för djup z:

För att hitta det bästa värdet av A, gjorde jag en massa tester på olika värden. Jag försökte både svart över vitt och vitt över svart. Svart över vita producerar en sepia tonad bild, medan vitt över svart är mer blåaktig.

Jag utvärderade resultatet genom att söka efter de bästa kontinuerlig gråskalan. Jag gillade utskrifter från flera värden på A. Några skulle göra en bild mer mörk och dyster. Men för svarta över vita, värdet jag hittade för att producera mest exakta återgivningen var A = 120 (detta var sant för både Objets Tango plus och Vero svarta). Helsvart händer på ett djup av ca. 04". Även om vita över svart producerar anständigt resultat, fann jag att när du skriver ut faktiska bilder, vita spolades. Jag tycker detta är eftersom vita är öppnare, och därför måste skrivas med ett större djup att nå full vit. Detta ger det mer tid till scatter ljus, vilket innebär att vi förlorar detalj.

En sak värd att nämna – Lagrartjockleken av Objet skrivaren är. 032". På grunt djup svart, där kan små förändringar i djup har stora förändringar i intensitet, begränsar lagrartjockleken gråskala resolutionen. Ljusare toner kommer inte smidigt övergången in i en another.