Khoa học và nghệ thuật đi cùng nhau rất đẹp. Nó dễ dàng hơn nhiều và rẻ hơn để thêm nghệ thuật bề mặt phức tạp vào sáng tạo in 3D của bạn. Các nhà nghiên cứu tại Columbia Engineering và Đại học Chiết Giang ở Trung Quốc đã phát triển một kỹ thuật cho phép in 3D chính xác hơn bao giờ hết.
CUỘC IN ẤN 3D IN ẤN HYDROGRAPHIC
Các kỹ sư thường tìm cách làm cho cuộc sống của chúng ta khỏe mạnh hơn, an toàn hơn và dễ dàng để làm sạch. Đôi khi, chúng làm cho mọi thứ dễ xem hơn, hoặc trong trường hợp này, hấp dẫn trực quan hơn.
Trang trí bề mặt in 3D: Trong hình ảnh này, đối tượng được trang trí đang được đắm mình trong hệ thống được kiểm soát bởi một kẹp được kết nối ở một đầu của thanh nhôm được đặt thẳng đứng. Được điều khiển bởi một động cơ tuyến tính, thanh có thể di chuyển lên hoặc xuống với tốc độ không đổi. Một hệ thống tầm nhìn 3D được tích hợp để đo vị trí và hướng của vật thể đối với phim màu. (Changxi Zheng, Kỹ thuật Columbia)
Đối tượng được đắm mình bởi một kẹp được nối với một thanh nhôm. Được điều khiển bởi một động cơ tuyến tính, thanh có thể di chuyển lên hoặc xuống với tốc độ không đổi. Một hệ thống tầm nhìn 3D được tích hợp để đo vị trí và hướng của vật thể đối với phim màu. (Changxi Zheng, Kỹ thuật Columbia)
Kỹ thuật mới này dựa trên in thủy văn, đây là một phương pháp công nghiệp để chuyển màu lên bề mặt của các vật thể 3D được sản xuất. Thiết kế dễ bị biến dạng, mặc dù. Để giải quyết vấn đề biến dạng, các kỹ sư đã thiết kế một hệ thống dự đoán màu sắc có khả năng bị biến dạng trên vật thể và sau đó tạo ra một màng màu phù hợp chính xác với kết cấu bề mặt.
Changxi Zheng, trợ lý giáo sư máy tính cho biết, việc chỉnh sửa chính xác kết cấu màu sắc trên bề mặt của một vật thể có bề mặt phức tạp, cho dù đó là mũ bảo hiểm xe máy hay thiết bị in 3D, gần như không thể in được bằng thủy văn. khoa học tại Columbia Engineering. Bằng cách kết hợp một mô hình tính toán vào quy trình in thủy văn truyền thống, chúng tôi đã giúp mọi người dễ dàng trang trí bề mặt 3D bằng các họa tiết màu tùy chỉnh của riêng họ.
Được sử dụng trong sản xuất hàng loạt để chuyển các mẫu màu lặp đi lặp lại sang bề mặt in 3D, in thủy văn có thể được áp dụng cho các vật liệu khác nhau bao gồm kim loại, nhựa, gỗ và sứ. Quá trình sử dụng một bộ phim PVA với các mẫu màu in được đặt trên mặt nước. Một chất hóa học kích hoạt sau đó được phun lên màng, làm mềm màng màu để dễ dàng kéo dài. Tiếp theo, một vật thể đang từ từ nhúng xuống nước qua lớp màng nổi. Khi phim chạm vào vật thể, nó sẽ được kéo dài ra, bọc bề mặt vật thể và bám chặt vào nó. Mực màu in trên phim PVA được chuyển đến đối tượng. Nhưng quá trình này luôn có một vấn đề: gần như không thể căn chỉnh chính xác một mẫu màu với bề mặt đối tượng, bởi vì đối tượng kéo dài màng màu. Đối tượng càng phức tạp, màng màu càng dễ bị biến dạng hoặc rách.

Vì vậy, robot gia đình trong tương lai của bạn có thể được trang trí trong làn da bạn chọn không? Có lẽ. Chế độ in thủy văn hiện tại đã bị giới hạn trong việc chuyển các mẫu màu lặp đi lặp lại, Giáo Trịnh giải thích. Nhưng nhiều khi người dùng muốn tô màu bề mặt của một vật thể bằng các mẫu màu đặc biệt, để trang trí một chiếc cốc in 3D với hình ảnh cụ thể, cá nhân hóa hoặc chỉ để tô màu cho một món đồ chơi.
TRANG TRÍ IN ẤN VÀ GIÁ RẺ
Các kỹ sư đã sử dụng phần cứng sẵn có để xây dựng một hệ thống hiệu chỉnh trong đó một bộ máy cơ học điều khiển chính xác việc ngâm vật thể. Một hệ thống 3D đo hướng của đối tượng và vị trí nhúng của nó. Để tránh méo và rách phim, họ đã thử một thiết kế đa chìm: đối tượng có thể được nhúng nhiều lần, mỗi lần có một hướng khác nhau và một phim được in với một mẫu màu khác nhau. Việc tính toán các mẫu màu cho phép các màu được chuyển từ các lần nhúng riêng lẻ được kết hợp vào trang trí bề mặt mong muốn.
Theo nhóm nghiên cứu, hệ thống mới của họ không đủ rẻ để sử dụng tại nhà bởi những người đam mê in 3D. Hệ thống này rất dễ cài đặt để sử dụng cho mục đích cá nhân và nó có giá rẻ hơn 40 đô la Mỹ mỗi lần in, ghi chú Trịnh Trịnh. Và nó hoạt động cho một loạt các hình học và vật liệu bề mặt phức tạp.
Nghiên cứu này về trang trí in 3D được tài trợ một phần bởi Quỹ khoa học quốc gia và Intel. Các bài nghiên cứu có thể được truy cập ở đây. Một video trình diễn có thể được xem ở đây. Nghiên cứu sẽ được trình bày tại SIGGRAPH 2015, ngày 9 đến 13 tháng 8 tại Los Angeles, California.
