Lors de l'avènement de l'impression 3D, la nouveauté tournait autour de l'idée de créer un fichier 3D et de le convertir en un produit imprimé en 3D fait couche par couche. Initialement conçu comme un outil permettant aux ingénieurs d'effectuer un prototypage rapide et d'améliorer le développement de produits en arrière-plan, les entreprises et organisations grand public ont rapidement réalisé les nombreux avantages impliqués, à commencer par la capacité d'itérer efficacement.
Combler les lacunes entre l'impression 3D de base et l'impression 3D couleur
Aujourd'hui, le partenariat précieux entre Shapeways et Mimaki est hautement complémentaire, les deux sociétés étant respectivement des vétérans de l'impression 3D et de l'application de la couleur. Alors que les fabricants industriels s'appuient sur la technologie pour le prototypage rapide et la production de pièces hautes performances, les capacités d'impression 3D couleur ont également élargi leur utilisation dans des applications telles que les jeux. Les figurines de jeu de table peuvent être personnalisées avec des détails incroyables pour donner vie aux personnages d'aventure. Il n'est plus nécessaire de se contenter de pièces en blanc ou gris de base, surtout lorsque vous pouvez vous attendre à des matériaux d'impression 3D comme la haute définition Full Color avec plus de dix millions de teintes disponibles.
Utilisées en combinaison avec la technologie Material Jetting, les pièces imprimées en 3D sont en fait blanches et transparentes au milieu, la couleur étant appliquée juste autour des bords extérieurs.
« Si vous deviez prendre l'une de nos impressions couleur et la couper en deux, vous verriez un mélange de blanc et de transparent au centre, avec de la couleur sur le bord extérieur ; cependant, cette couleur à l'extérieur est une résine pigmentée, ce sont donc les mêmes propriétés physiques que ce qui construit la structure », explique Josh Hope, Sr. Manager, Digital Imaging
Alors que même les éléments les plus élémentaires de l'impression 3D ouvrent la porte à d'innombrables possibilités d'innovation, l'impression 3D en couleur élève ce processus au niveau supérieur avec de grands détails pour la modélisation, une excellente précision et résolution dans l'impression 3D, et un photoréalisme sans précédent dans le produit fini. . Les ingénieurs s'appuient sur la couleur pour l'impression 3D dans de nombreux secteurs, concevant des applications telles que la modélisation médicale pour la préparation chirurgicale ou l'architecture, présentant des modèles intensément détaillés pour les nouveaux développements et les infrastructures associées.
Des modèles 3D propres conduisent à des pièces imprimées en 3D de qualité
La première étape consiste à travailler avec un logiciel de modélisation qui offre autant d'outils que possible sur une seule plateforme. Alors que le spécialiste des applications 3D de Mimaki, Jaime Martinez, a utilisé un logiciel de modélisation gratuit et open source comme Blender comme exemple lors de la co-présentation du récent webinaire avec Shapeways, il existe de nombreux produits différents, selon les préférences du concepteur et la portée du projet. Ensuite, il est impératif pour tout designer non seulement de définir exactement ce qu'il espère imprimer en 3D, mais aussi d'avoir une compréhension complète de tous les outils de modélisation avec lesquels il travaille.
La création d'une conception de qualité et d'un modèle 3D fait partie intégrante du processus de développement du produit, en s'appuyant sur la compréhension de la façon de déplacer différentes conceptions de maillage, ainsi que sur l'utilisation des outils d'extrusion et de mise à l'échelle.
"Au fur et à mesure que votre expérience grandit dans la modification et l'ajustement de vos besoins pour un modèle, vous aurez plus de contrôle sur votre maillage", a déclaré Martinez. "Peu importe le type de projet pour lequel vous concevez, cependant, un maillage propre est toujours plus facile à modifier."
Martinez poursuit en soulignant l'importance de perfectionner les compétences en modélisation 3D par rapport à l'idée d'essayer de retravailler les modèles téléchargés. Bien que cela puisse être une tentation courante, il souligne que cela n'est pas recommandé malgré la disponibilité d'outils destinés à dessiner sur un maillage existant.
« Il n'y a pas de solution miracle pour nettoyer les géométries téléchargées. Certains outils automatisés peuvent bien fonctionner, mais la meilleure solution est vraiment de s'améliorer en modélisation. Bien que nous puissions apprécier que tout soit automatisé, l'intervention humaine est toujours nécessaire pour des détails spécifiques dans le modèle 3D et les pièces d'impression 3D », a déclaré Martinez. "Les humains sont toujours très pertinents pour ce processus."
L'apprentissage continu du processus de modélisation conduit à la maîtrise de la création de formes, ou de maillage, de toute une collection de pièces qui se traduisent par des structures 3D viables pour des prototypes ou des pièces fonctionnelles d'utilisation finale. Après cela, le reste se met en place facilement, avec un maillage de base facilement transformé en une structure finale impressionnante.
Travailler avec des textures
L'utilisation de la texturation joue un rôle extrêmement important pour de nombreux projets d'impression 3D qui incluent la couleur. Bien que cette fonctionnalité puisse être utilisée simplement pour améliorer l'apparence d'un modèle, la texture 3D peut également être appliquée pour masquer les imperfections telles que les lignes de calque et, en fin de compte, fournir différents types d'ombrage.
Les cartes de texture commencent par la couleur de base, ce qui permet d'ajouter un large éventail de détails pouvant être manipulés, donnant généralement aux produits un aspect plus authentique en fonction des préférences et des exigences du projet.
"Nous ajoutons généralement des détails à l'aide d'une image en noir et blanc connue sous le nom de carte de déplacement", a déclaré Martinez. « L'image en noir et blanc soulève ou abaisse la surface du maillage. Vous pouvez l'utiliser à votre avantage en ajoutant des détails à votre maillage, en testant d'abord la taille de la carte et les détails.
"Les effets sont appliqués une fois que vous êtes satisfait de tous les aspects de votre maillage."
L'ajout de couleurs et de textures à une impression 3D conduit à une combinaison qui est non seulement puissante en termes d'esthétique, mais aussi pour conférer aux pièces une plus grande résistance. Les flux de travail basés sur la texture sont amusants pour concevoir des pièces plus petites comme des personnages de jeux de table – permettant des détails, des motifs et des fonctionnalités améliorés incroyables – mais peuvent également être extrêmement bénéfiques dans les environnements industriels pour les pièces hautes performances fabriquées à partir d'une large gamme de matériaux. Il est également possible de peindre la couleur directement dans une texture pendant le processus de modélisation.
Conception de supports
Pour l'impression 3D couleur avec Mimaki, des supports sont nécessaires pour stabiliser les pièces lors de l'impression. Les structures de support aident à fixer les pièces au lit d'impression, réduisant ainsi le risque de déformation et garantissant un meilleur résultat global.
Lors de la conception de supports pour la haute définition Full Color avec jet de matière, chaque surplomb sera projeté vers le bas, ce qui nécessitera une surface plane sur laquelle l'encre, ou la matière, pourra « atterrir ». Lorsque des appuis sont nécessaires, certaines géométries peuvent inévitablement être délicates ; cependant, avec une bonne orientation, il est possible de réduire l'utilisation excessive de telles structures.
Crédit : Ten 24 Digital Capture
Produits creux imprimés en 3D pour minimiser le poids et le coût
L'évidement peut représenter d'importantes économies de matériel, de temps et d'efforts consacrés à l'impression 3D, mais le concepteur peut également avoir à déterminer si les avantages l'emportent sur le potentiel de complications en termes de résistance à l'érosion de la pièce, affectant la finition de surface et nécessitant des exigences pour les porte-à-faux dans certains cas.
"Si vous creusez votre pièce, il peut être nécessaire d'inclure des drains ou des perforations pour vous assurer de pouvoir retirer les supports", a déclaré Martinez.
En fin de compte, la décision d'évider ou non un dessin dépend souvent de l'échelle du dessin.
Explorez les ressources Shapeways sur l'impression 3D couleur
Apprenez-en davantage sur l'importance de la couleur dans l'impression 3D aujourd'hui en visionnant une rediffusion du webinaire, « Préparation des fichiers pour l'impression 3D couleur basée sur la texture », ici. Co-présenté par Shapeways et Mimaki, les téléspectateurs peuvent suivre le deuxième webinaire axé sur la pleine couleur, mais plus spécifiquement sur la progression vers la préparation de fichiers 3D et des options et techniques plus avancées, liées à la fabrication du Mimaki 3DUJ-553 et du Mimaki compact. 3DUJ-2207.
Une quantité impressionnante de détails et de dégradés de couleurs peut être obtenue avec la haute définition Full Color, accentuée par les sujets abordés dans le webinaire. Les modèles 3D en couleur sont disponibles en finition standard ou mate. Les pièces finales peuvent être revêtues et des vis de type matériel peuvent être facilement fixées pour les besoins de suspension ou d'autres préférences.
À propos de Shapeways
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