Leitfaden für Voxel-Druck

Table of Contents:

Übersicht

Das Dienstprogramm GrabCAD Voxel Print ist ein Software-AddOn für GrabCAD Print, das bei Ihrer Stratasys Vertretung kaufen können. Er erweitert die Möglichkeiten zum Drucken der Teile auf einem Stratasys J750. Normalerweise können Farben und Materialeinstellungen nur einheitlich für den ganzen Modellkörper festgelegt oder als Textur auf die Außenfläche angewandt werden. Voxel Printing ermöglicht Ihnen, eine Farbe für jeden einzelnen Punkt innerhalb des Gesamtmodellvolumens zu definieren. Diese Punkte bezeichnet man als Voxel — eine dreidimensionale Version des Pixels. Diese Art des Druckens ermöglicht die Herstellung von Teilen mit komplexer Materialverteilung wie einem Gradienten oder einem komplizierten Muster. 

Der allgemeine Arbeitsablauf für Voxel-Druck-Jobs ist wie folgt:

  1. In einem Programm wie Matlab schichten Sie das Modell und erstellen einen Stapel von .BMP- oder .PNG-Bilddateien.  
  2. In GrabCAD Print starten Sie das Dienstprogramm Voxel Print, um eine GrabCAD Voxel Datei (*.GCVF) aus Ihren Bilddateien zu erstellen.
  3. Sie fügen Ihre .GCVF-Datei zu Ihrem GrabCAD-Druckprojekt hinzu und drucken.

Richtlinien für die Schichtvorbereitung

Zur Zeit bietet GrabCAD kein Tool zum Erstellen von Schichten aus Ihrem 3D-Modell. Zur Herstellung der Schichten müssen die Benutzer ihre eigene Software, wie Matlab, verwenden. Die Mindestanzahl der Schichten beträgt 30. 

Layer Height

Wir empfehlen, dass die Dicke der Schichten, die Sie erstellen, mit der Dicke der gedruckten Schicht übereinstimmen sollte. Die Schichtdicke des Druckers ist:

  • 0.014 mm = Hohe Qualität
  • 0.027 mm = Hohe Geschwindigkeit und Hohe Mischung

Stimmt die Schichtdicke beim Drucken der Schichten nicht mit der Schichtdicke des Druckers überein, gleicht der Drucker die Differenz aus. Dies kann das Wiederholen oder Überspringen von Schichten einschließen. Wenn Sie die Schichtdicke beispielsweise auf 0.0135 mm festlegen und den Druckmodus Hohe Mischung verwenden, druckt der Drucker jedes Bild doppelt, um die gewünschte Dicke von 0.027 mm zu erreichen.

XY-Auflösung

Der J750 hat für X und Y unterschiedliche Auflösungen. 

  • X Auflösung = 600 DPI
  • Y- Auflösung = 300 DPI

Daher ist jede Schicht 600x300 Pixel groß, wenn Ihr Teil ein 1-Zoll-Würfel ist.

Color Assignment

Beim normalen Farbdruck auf dem J750 können die Teile eine beliebige Farbe haben. Beispiel: Wenn Ihr Teil hellgrün ist, legt GrabCAD Print die richtige Kombination aus Cyan, Gelb und Weiß in jeder Schicht fest, um das gewünschte Ergebnis zu erzielen. Beim Voxel-Druck erstellen Sie jedoch die Schichten. Daher muss Ihre Schichtsoftware bestimmen, wie die gewünschten Farben nur mit den verfügbaren Materialien hergestellt werden. 

Hier sind als Referenz die Farbwerte für die PolyJet-Basismaterialien.

Base Resin Rotwert Grünwert Blauwert
FullCure720 255 255 170
Tango+ 255 255 100
TangoBlack+ 50 50 50
Agilus30Clr 255 255 100
Agilus30Blk 40 77 108
Agilus30wht 255 255 255
VeroFlexWT 255 255 255
VeroPureWht 240 240 240
VeroBlack oder VeroFlexBK 26 26 29
VeroClear oder VeroFlexCLR 227 233 253
VeroCyan oder VeroFlexCY 0 90 158
VeroMgnt oder VeroFlexMGT 166 33 98
VeroYellow oder VeroFlexYL 200 189 3
VeroUltraClr oder RGD821* 247 247 247
Veromgt-v 198 0 88
Veroyl-v 240 197 0
Verocy-v 0 137 166
VeroBlue 156 208 237
VeroGrey 185 185 185

* RGD821 ist VeroUltraClear für den J55.

Format exportieren

Das Dienstprogramm Voxel Print kann eine GrabCAD Voxel Datei aus Ihren BMP- oder PNG-Dateien erstellen. 

Die BMP-Methode ist nur aus historischen Gründen verfügbar. Für Neuentwicklungen wird ausschließlich die PNG-Methode unterstützt

  • Die PNG-Methode verwendet ein PNG-Bild für jede Schicht.
    • Das Dienstprogramm Voxel Print passt die Farben des Bildes an die geladenen Materialien an. Daher dürfen für jede Bilddatei zusätzlich zur Hintergrundfarbe nur 6 bestimmte Farben oder 3 für den Modus „Hohe Geschwindigkeit“ verwendet werden.
    • Bitte achten Sie darauf, an den Farbrändern ein Vermischen zu vermeiden. Dies verursacht den Fehler „Zu viele Farben“ im Dienstprogramm Voxel Print.
    • Lesen Sie unten mehr über die PNG-Methode.
  • Die BMP-Methode verwendet ein BMP-Bild pro Material für jede Schicht.
    • Dies bedeutet, dass 6 Dateien pro Schicht oder 3 für den Modus „Hohe Geschwindigkeit“ verwendet werden. Jede Datei ist binär (1-Bit). 
    • Die Anzahl der Schichten für jedes Material muss gleich sein. Wenn ein bestimmtes Material in einer bestimmten Schicht nicht verwendet wird, müssen Sie dafür eine leere Datei erstellen.
    • Eine Konfigurationsdatei bestimmt, wie Ihre Dateien an die in den Drucker geladenen Materialien angepasst werden.
    • Lesen Sie unten mehr über die BMP-Methode. 

Creating a GrabCAD Voxel File: PNG method

Wenn Ihr Slicer PNG-Dateien erstellt, verwenden Sie diesen Abschnitt. Wenn Ihr Slicer BMP-Dateien ausgibt,  springen Sie weiter zum nächsten Abschnitt.

Erstellen einer GrabCAD-Voxel-Datei aus einer PNG-Datei:

  1. Öffnen Sie das GrabCad Print und wählen Sie einen J750-Drucker aus. 

  2. Wählen Sie im Menü Apps die Option Voxel Print-Dienstprogramm starten aus.
    Das Dienstprogramm Voxel Print wird geöffnet.
  3. Geben Sie im Feld Schichtdateipräfix ein Präfix für die Bilddateien ein, zum Beispiel slice_. Dieses Präfix wird allen Bilddateien zugeordnet.
  4. Klicken Sie auf Auswählen und navigieren Sie zu dem Ordner, der die PNG-Dateien enthält.
  5. Nachdem Sie den Ordner ausgewählt haben, der die PNG-Dateien enthält, werden die Felder mit den Namen für den Ordner und die GCVF-Ausgabedatei ausgefüllt. Sie können den Namen der GCVF-Datei durch Bearbeiten dieses Textes ändern. 

  6. Diese Angaben in den Abschnitten Schichtbereich, Schichtparameter und Hintergrundfarbe werden automatisch eingetragen. Bitte überprüfen Sie die Angaben jedoch. In diesem Beispiel sind beispielsweise die Hintergrundpixel transparent. Daher kann A geändert werden in 0. 

  7. Klicken Sie auf Weiter. Ein Fortschrittsbalken zeigt den Fortschritt bei der Erstellung der *.gcvf-Datei. Das Erstellen der Datei kann je nach Dateigröße einige Minuten dauern. Sollten bei der Dateierstellung Fehler auftreten, werden diese auf dem Bildschirm angezeigt.

    Wenn die Erstellung der *.gcvf-Datei abgeschlossen ist, wird der Bildschirm Materialzuordnung eingeblendet. Auf der rechten Seite werden die Basisfarben angezeigt, die das Dienstprogramm Voxel Print in den PNG-Dateien erkannt hat. Um die Farbgenauigkeit beim Drucken des Modells auf dem PolyJet 3D-Drucker sicherzustellen, müssen Sie jede der Farben auf der rechten Seite einem geeigneten PolyJet-Modellmaterial (linke Seite) zuordnen. Beispielsweise könnte die blaue Farbe auf der rechten Seite dem Material VeroBlue oder VeroCyan zugeordnet werden. 

  8. Wählen Sie in der Spalte Materialien jedes PolyJet-Modellmaterial, das Sie verwenden möchten, basierend auf der im rechten Bildschirmabschnitt dargestellten Farbe aus.

    Hinweis: Vergewissern Sie sich vor dem Drucken, dass die Modellmaterialien, die Sie zugeordnet haben, in den Materialschrank geladen wurden.

  9. Klicken Sie auf Beenden. Daraufhin wird die folgende Meldung angezeigt: 

  10. Klicken Sie auf OK, um die Meldung zu schließen.
  11. Schließen Sie das Dienstprogramm Voxel Printing.
  12. Um diese Datei zu drucken,  lesen Sie im folgenden Abschnitt weiter.

Creating a GrabCAD Voxel File: BMP method

Wenn Ihr Slicer BMP-Dateien erstellt, verwenden Sie diesen Abschnitt. Wenn Ihr Slicer PNG-Dateien ausgibt,  verwenden Sie stattdessen den vorigen Abschnitt.

Bei der BMP-Methode ist jede Druckschicht durch 6 Dateien, eine für jedes geladene Material, oder 3 Dateien pro Schicht im Modus „Hohe Geschwindigkeit“ definiert. Bei der BMP-Methode muss auch zusätzlich die Konfigurationsdatei erstellt werden. 

Hier einige wichtige Hinweise, die Sie bei der BMP-Methode beachten müssen:

  • Die Bilddateien müssen 1-Bit- (binäres) BMP-Format haben.
    • BMP LUT 0 (schwarz) für Voxel-Dateien, in denen das Material nicht gedruckt wird.
    • BMP LUT 1 (weiß) für Voxel-Dateien, in denen das Material gedruckt wird.
  • Die BMP-Dateien sollten mit dem Materialnamen benannt werden. Die genaue Materialbezeichnung ist unwesentlich, da die genauen Materialnamen in der Konfigurationsdatei angegeben sind.
  • Zur Definition des Stützmaterials sind keine BMP-Dateien erforderlich. GrabCAD Print berechnet, wo Stützmaterial erforderlich ist.

BMP-Methode: Erstellen der Konfigurationsdatei:

Beim Drucken von BMP-Schichten müssen Sie eine Textdatei mit der Voxel-Konfiguration erstellen. Dies können Sie mit einem Texteditor wie beispielsweise Notepad durchführen. Nachfolgend ein Beispiel für eine Textdatei mit der Voxel-Konfiguration. 

Hinweis: Es ist wichtig, dass die Konfigurationsdatei richtig konfiguriert ist. Befolgen Sie diese Anweisungen sorgfältig, um die Konfigurationsdatei zu erstellen.

Im obigen Beispiel sehen Sie die drei Abschnitte der Datei. den Build-Abschnitt, den Abschnitt Harztyp und den Abschnitt Materialien. Tragen Sie die nachstehenden Angaben in die Abschnitte ein und speichern Sie die Datei mit einer *.txt- Dateierweiterung ab. Der Name, den Sie für die Konfigurationstextdatei gewählt haben, ist der Jobname in der Manager-Warteschlange.

Abschnitt „Build“:

Textbeispiel Explanation
[Bauen]		
Dies ist ein Abschnittstitel für die folgenden Parameter:
Fügen Sie am Ende des Titels kein Semikolon (;) hinzu.
Format Version = 1;
		
Lassen Sie den Wert ‚1‘ unverändert.
Build-Modus = 3;		
Enter a printing mode.
  • 2 = High Quality
  • 3 = Hohe Mischung
  • 17 = High Speed


Wichtig: Dieser Parameter hat keinen Einfluss auf den aktuellen Druckmodus. Damit die Datei ordnungsgemäß funktioniert, müssen Sie jedoch einen Wert eingeben. Der aktuelle Druckmodus wird wie bei anderen Druck-Jobs in GrabCAD Print eingestellt.

Layer thickness = 0.027;
		
Geben Sie die Schichtdicke an, die Sie verwendet haben, um das Modell in Schichten aufzuteilen. (Siehe oben)
Anzahl der Schichten = 4074;		
Stellen Sie die Gesamtanzahl der Schichten für jedes Material ein (siehe nachfolgenden Hinweis).
Wichtig: Wenn diese Anzahl nicht korrekt ist, stürzt GrabCAD Print ab.

Hinweis: Die Anzahl der Schichten kann von derjenigen in der Datei für die letzte Schicht abweichen. Beispiel: Wenn die erste Schicht slice_0.png und die letzte Schicht slice_4073.png ist, beträgt die Anzahl der Schichten 4074.

Abschnitt Harztyp:

Textbeispiel Explanation
[Harz-Typ]		
Dies ist ein Abschnittstitel für die Liste der Materialnamen im Drucker:
Fügen Sie am Ende des Titels kein Semikolon (;) hinzu.
Unterstützung = FullCure705;		
Legen Sie den Namen des Stützmaterials fest.
Farbe = <Model material1 name>;		
Set the name of a material loaded.
Harz2 = <Model material2 name>;		
Set the name of a material loaded.
Harz3 = <Model material3 name>;		
Set the name of a material loaded.
Harz4 = <Model material4 name>;		
Set the name of a material loaded.
Harz5 = <Model material5 name>;		
Set the name of a material loaded.
Harz6 = <Model material6 name>;		
Set the name of a material loaded.

Für den Modus „Hohe Geschwindigkeit“, wenn nur 3 Modellmaterialien zum Drucken verwendet werden, lassen Sie die letzten drei Zeilen aus.

Achten Sie darauf, die Modellmaterialien in derselben Reihenfolge aufzulisten, in der sie in die Fächer des Materialschranks geladen wurden.

Auch wenn für den Job nur einige der in den Materialschrank geladenen Modellmaterialien erforderlich sind, müssen Sie alle Materialien für Ihren Druckmodus auflisten: 6 Für die Modi „Hohe Qualität“ und „Hohe Mischung“ 3 für „Hohe Geschwindigkeit“.

Die Materialnamen müssen genau angegeben werden, wie sie in der Stratasys-Software erscheinen (nicht wie sie auf der Kartusche stehen). Beispiel: Ist der Materialname in der Software TangoBlack+ und steht auf der Kartusche TangoBlackPlus, geben Sie TangoBlack+ in die Textdatei ein. Nachstehend sehen Sie eine Liste der Materialnamen, wie sie in der Software angegeben sind:

- FullCure720
- Tango+
- TangoBlack+
- VeroClear
- VeroCyan
- VeroMgnt
- VeroYellow
- VeroBlack
- VeroPureWht
- VeroBlue

Abschnitt „Materialien:

Textbeispiel Explanation
[Materialien]		
Dies ist ein Abschnittstitel für die Pfade der Schichtdateien.
Fügen Sie am Ende des Titels kein Semikolon (;) hinzu.
Material1 = C:\Benutzer\db\Desktop\Job1\black_xxxx.bmp		
Pfad zu den Schichten für „Farb“-Material im Abschnitt Harztyp.
Material2 = C:\Benutzer\db\Desktop\Job1\white_xxxx.bmp		
Pfad zu den Schichten für „Harz2“-Material im Abschnitt Harztyp.
Material3 = C:\Benutzer\db\Desktop\Job1\clear_xxxx.bmp		
Pfad zu den Schichten für „Harz3“-Material im Abschnitt Harztyp.
Material4 = C:\Benutzer\db\Desktop\Job1\cyan_xxxx.bmp		
Pfad zu den Schichten für „Harz4“-Material im Abschnitt Harztyp.
Material5 = C:\Benutzer\db\Desktop\Job1\yellow_xxxx.bmp		
Pfad zu den Schichten für „Harz5“-Material im Abschnitt Harztyp.
Material6 = C:\Benutzer\db\Desktop\Job1\magenta_xxxx.bmp		
Pfad zu den Schichten für „Harz6“-Material im Abschnitt Harztyp.

Für den Modus „Hohe Geschwindigkeit“, wenn nur 3 Modellmaterialien zum Drucken verwendet werden, lassen Sie die letzten drei Zeilen aus.

Die x stellen die maximale Anzahl der Stellen in der Schichtnummer dar. Beispiel: Wenn Ihre letzte Schicht slice_4073.bmp ist, müssen Sie vier x verwenden.

Die x müssen klein geschrieben werden.

BMP-Methode: Erstellen einer GrabCAD Voxel-Datei

Erstellen einer GrabCAD Voxel-Datei aus BMP-Dateien:

  1. Öffnen Sie das GrabCad Print und wählen Sie einen J750-Drucker aus. 

  2. Wählen Sie im Menü Apps die Option Voxel Print-Dienstprogramm starten aus. Das Dienstprogramm Voxel Print wird geöffnet.
  3. Wählen Sie im Menü Extras die Option BMP einfügen aus. 

  4. Im Bereich Pff-Parameter:
    1. Click Select and navigate to the folder that contains the BMP files.
    2. Wählen Sie die Textdatei mit der Voxel-Konfiguration (Datei *.txt), die Sie erstellt haben (siehe ), aus. Die *.txt-Datei ist auch als die PFF-(Print From File-)Konfigurationsdatei bekannt.
    3. Geben Sie im Feld GCVF-Ausgabedateiname den gewünschten Speicherort und den Namen der erstellten *.gcvf-Datei ein. Der Pfad muss eine *.gcvf-Dateierweiterung enthalten, wie in der Abbildung unten dargestellt. 

  5. Klicken Sie auf Weiter. Ein Fortschrittsbalken zeigt den Fortschritt bei der Erstellung der *.gcvf-Datei. Das Erstellen der Datei kann je nach Dateigröße einige Minuten dauern.

    Wenn Sie fertig sind, wird folgende Meldung angezeigt:

  6. Klicken Sie auf OK, um die Meldung zu schließen.
  7. Schließen Sie das Dienstprogramm Voxel Printing.
  8. Um diese Datei zu drucken, lesen Sie im folgenden Abschnitt weiter.

Drucken eines Voxel-Druckjobs

So drucken Sie einen Voxel-Druckjob:

  1. Vergewissern Sie sich, dass in GrabCAD Print die folgenden Einstellungen festgelegt sind:
    1. Wählen Sie im Menü „Datei“ die Option „Systemeinstellungen“ > „PolyJet“ aus.
    2. Aktivieren Sie „Voxel-Druck aktivieren“, und klicken Sie auf „Speichern“.
  2. Wählen Sie im Menü Datei die Option Modelle hinzufügen aus.
  3. Navigieren Sie zum Speicherort der GCVF-Datei, die Sie erstellt haben, wählen Sie sie aus und klicken Sie auf Öffnen.
  4. GrabCAD Print validiert die Datei und lädt sie. Während Sie in der Modellansicht sind, beachten Sie bitte Folgendes:
    • Beim Erstellen der GCVF-Datei wird eine STL-Datei des Modells erstellt. GrabCAD Print verwendet diese STL-Datei, um das Modell auf der Plattform anzuzeigen, wie in der obigen Abbildung dargestellt. Da es nicht möglich ist, die Farben anzuzeigen, die Sie dem Modell in GrabCAD Print zugeordnet haben, ist es sehr wichtig, sich zu vergewissern, dass die richtigen Materialien in den Materialschrank geladen werden.
    • Ein Ausrufezeichensymbol wird neben dem Dateinamen angezeigt, wenn die GCVF-Datei ein Material enthält, das nicht in die Plattformmaterialien geladen wurde. Wenn Sie die erforderlichen Materialien nicht in den Drucker laden, ignoriert der Drucker die Materialzuordnung in der GCVF-Datei und druckt die Datei als STL-Datei mit einem Standardmaterial.
    • Glänzende Oberfläche ist nicht verfügbar, nur matte.
    • Gitternetz-Baustil ist zur Auswahl verfügbar.
    • Durch Rechtsklick auf das Modell und Auswählen von Duplizieren können Sie Kopien des Modells auf der Plattform hinzufügen.
    • Die Optionen Skala und Ausrichten stehen nicht zur Verfügung. Um die Größe oder die Ausrichtung des Modells zu ändern, müssen Sie eine neue GCVF-Datei mit der gewünschten Größe und/oder Ausrichtung erstellen.
    • Sie können die Option Anordnen (Plattform) verwenden. Die Anordnung der Plattform wird gemäß der in den BMP/PNG-Dateien angegebenen Ausrichtung durchgeführt.
    • Markieren Sie nicht das Kontrollfeld Optimieren. Es funktioniert derzeit bei *.gcvf-Dateien nicht korrekt.
  5. Klicken Sie auf Drucken, um die Datei zum Drucken zu übertragen. 

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