體素列印指南

目錄:

概述

GrabCAD 體素列印實用工具是 GrabCAD Print 的軟體載入項,可從 Stratasys 銷售代表處購買獲得,其擴展了可在 Stratasys J750 上列印的零件類型。通常情況下,只能針對模型的整個主體統一設定顏色和材料,或者將這些設定應用為外表面上的紋理。借助體素列印,使用者可為整體模型中的每個獨立點定義顏色。這些點稱為體素 - 像素的三維版本。這種類型的列印能夠製造出具有複雜材料分佈的零件,例如漸變或精細圖樣。 

體素列印作業的基本工作流程如下:

  1. 在 Matlab 這樣的程式中,對模型進行切層並生成一系列 .BMP 或 .PNG 圖像檔案。  
  2. 在 GrabCAD Print 中,啟動體素列印實用工具以根據您的一組圖像檔案創建一個 GrabCAD 體素檔案 (* .GCVF)。
  3. 將 GCVF 檔案添加到 GrabCAD Print 專案中並列印。

切層準備指南

目前,GrabCAD 不提供從 3D 模型生成切層的工具。使用者必須使用自己的軟體(如 Matlab)來製作切層。最小切層數為 30。 

圖層高度

建議準備的切層圖層厚度與列印的圖層厚度相符。印表機的圖層厚度為:

  • 0.014 mm = 高品質
  • 0.027 mm = 高速和多組合

列印切層時,如果切層厚度與印表機圖層厚度不符,則印表機會補償這種差異。這種補償可能包括重複或跳過某些切層。例如,如果將切層厚度設為 0.0135 mm,並且列印模式為「多組合」,則印表機會列印每幅圖像兩次,以達到所需的 0.027 mm 厚度。

XY 解析度

J750 的 X 和 Y 解析度有所不同。 

  • X 解析度 = 600 DPI
  • Y 解析度 = 300 DPI

因此,如果您的零件是 1-英寸立方體,則每個切層的大小將為 600x300 像素。

顏色分配

在 J750 的正常彩色列印中,零件可以是任何顏色。例如,如果您的零件是淺綠色,則 GrabCAD Print 會在每個切層中確定青色、黃色和白色的正確組合,以實現所需的結果。但是,如果您正在通過體素列印創建切層,那麼切層軟體需要確定如何僅使用提供的材料製作所需的顏色。 

作為參考,以下是 PolyJet 基礎材料的顏色值:

基礎樹脂 紅色值 綠色值 藍色值
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 或 VeroFlexBK 26 26 29
VeroClear 或 VeroFlexCLR 227 233 253
VeroCyan 或 VeroFlexCY 0 90 158
VeroMgnt 或 VeroFlexMGT 166 33 98
VeroYellow 或 VeroFlexYL 200 189 3
VeroUltraClr 或 RGD821* 247 247 247
Veromgt-v 198 0 88
Veroyl-v 240 197 0
病毒 0 137 166
VeroBlue 156 208 237
VeroGrey 185 185 185

* RGD821 是 J55 的 VeroUltraClear。

匯出格式

體素列印實用工具可以根據 BMP 或 PNG 檔案創建一個 GrabCAD 體素檔案。 

BMP 方法基於歷史原因可供使用。針對新開發,則僅支援 PNG 方法

  • PNG 方法對每個圖層使用一個 PNG 圖像檔案。
    • 體素列印實用工具會將圖像的顏色與載入的材料進行匹配,因此除了背景顏色以外,每個圖像檔案必須僅使用 6 個不同的顏色,或者對於高速模式使用 3 個不同的顏色。
    • 請採取預防措施以防止顏色邊界附近產生抖動,因為這會在體素列印實用工具中導致產生「顏色太多」的錯誤。
    • 在下面瞭解更多關於 PNG 方法的資訊。
  • BMP 方法對每個圖層的每個材料使用一個 BMP 圖像檔案。
    • 這意味著每個圖層都會有 6 個檔案,或者對於高速模式有 3 個檔案。每個檔案都採用二進位(1-比特)。 
    • 每個材料的切層數必須相等。如果特定切層中未使用某種材料,請為其創建空白的檔案。
    • 配置檔案確定檔如何與印表機中載入的材料相符。
    • 在下面瞭解更多關於 BMP 方法的資訊。 

創建 GrabCAD 體素檔案:PNG 方法

如果切層機生成 PNG 檔案,請使用本節。如果切層機生成 BMP 檔案,請跳到下一節

若要透過 PNG 檔案生成 GrabCAD 體素檔案:

  1. 開啟 GrabCAD Print,然後選擇 J750 印表機。 

  2. 從「應用程式」功能表中,選擇「啟動體素列印實用工具」。
    「體素列印實用工具」打開。
  3. 在「切層檔案首碼」欄位中,輸入圖像檔案的前綴,如slice_。此首碼指定給所有圖像檔案。
  4. 按一下選擇並導航到包含 PNG 檔案的資料夾。
  5. 選擇包含 PNG 檔案的資料夾後,填寫「資料夾」和「GCVF 輸出檔案名」框。您可以透過編輯該文本來修改 GCVF 檔案的名稱。 

  6. 「切層範圍」、「切層參數」和「背景顏色」節中的資訊會自動填充,但請驗證資訊。例如,在這個例子中,背景像素是透明的,因此 A 必須改為 0。 

  7. 按一下「下一步」。此時會出現一個進度列,顯示了 *.gcvf 檔案的生成進度。取決於檔案的大小,此檔案的生成可能需要花費幾分鐘時間。如果檔案創建出現任何錯誤,它們將出現在此螢幕上。

    完成*.gcvf 檔案的生成時,「材料映射」螢幕會出現。右側的顏色是「體素列印實用工具」在 PNG 檔案中標識的基礎顏色。為確保在 PolyJet 3D 印表機上列印模型時的顏色準確性,需要將右側的每種顏色與適當的 PolyJet 模型材料(左側)進行匹配。例如,右側的藍色可映射到 VeroBlue 或 VeroCyan。 

  8. 在「材料」欄中,選擇希望基於螢幕右側所示顏色使用的每個 PolyJet 模型材料。

    注意:在列印之前,請確保在材料箱中載入已指定的模型材料。

  9. 按一下 完成。出現以下訊息: 

  10. 按一下「確定」關閉此訊息。
  11. 關閉「體素列印實用工具」。
  12. 若要列印此檔案,請繼續閱讀此處

創建 GrabCAD 體素檔案:BMP 方法

如果切層機生成 BMP 檔案,請使用本節。如果切層機輸出 PNG 檔案,請改為使用前一節

在 BMP 方法中,每個列印圖層都由 6 個檔案定義,每個檔對應於每種載入的材料;或者由 3 個檔案定義,每個檔案對應於「高速」模式下的一個圖層。BMP 方法還要求執行額外的步驟來創建配置檔案。 

以下是關於 BMP 方法的一些重要注意事項:

  • 圖像檔案的格式要求為 1 位(二進位)BMP 格式。
    • BMP LUT 0(黑色)代表不列印材料的體素。
    • BMP LUT 1(白色)代表列印材料的體素。
  • 應按照其對應的材料命名 BMP 檔案。確切的材料名並不重要,因為會在配置檔案中指定此名稱。
  • 定義支撐材料時並不需要 BMP 檔案。GrabCAD Print 會計算在何處需要支撐材料。

BMP 方法:創建配置檔案

列印 BMP 切層時,需要創建體素配置文字檔案。可在文字編輯器(如 Notepad)中創建此檔案。下面給出了體素配置文字檔案的示例。 

注意:配置檔案格式正確至關重要。請仔細按照這些說明創建配置檔案。

在上面的示例中,您可以看到檔案的三個節。它們是成型樹脂類型材料節。使用下面的資訊填寫這些節,然後用 *.txt 副檔名存儲該檔案。您為配置文字檔案選擇的名稱將是 Job Manager 隊列中的作業名。

「Build」節:

示例文字 說明
[建構]		
這是如下參數的節頭:
請勿在節頭末尾新增分號 (;)。
格式版本 = 1;		
保持該值為「1」。
建構模式 = 3;		
輸入列印模式。
  • 2 = 高品質
  • 3 = 多組合
  • 17 = 高速


重要:此參數不會確定實際的列印模式,但需要在此輸入某個值,以使檔案正確工作。與其他列印作業類似,在 GrabCAD Print 中設定實際的列印模式。

每層厚度 = 0.027;		
設定用於對模型切層的圖層厚度。(請參見如上
圖塊數量 = 4074;		
設定每個材料的切層總數(請參見如下的說明)。
重要:如果此數字不正確,GrabCAD Print 就會崩潰。

注意:切層的數量可能與檔案中最後一個切層的編號不同。例如,如果第一個切層是 slice_0.png,而最後一個切層是 slice_4073.png,則切層數量是 4074。

「Resin Type」節:

示例文字 說明
「Resin Type」		
這是印表機中材料名稱清單的節頭:
請勿在節頭末尾新增分號 (;)。
支援 = FullCure705;		
設定支撐材料名稱。
顏色 = <Model material1 name>;		
設定所載入材料的名稱。
Resin2 = <Model material2 name>;		
設定所載入材料的名稱。
Resin3 = <Model material3 name>;		
設定所載入材料的名稱。
Resin4 = <Model material4 name>;		
設定所載入材料的名稱。
Resin5 = <Model material5 name>;		
設定所載入材料的名稱。
Resin6 = <Model material6 name>;		
設定所載入材料的名稱。

如果採用「高速」模式,則省略最後三行,因為只載入三種材料。

確保按照模型材料在材料箱中載入的順序列出這些材料。

即使作業只需要載入一些材料,也一定要列出適合您列印模式的所有材料:6適用於「高品質」和「多組合」模式,3適用於「高速」模式。

列出的材料名稱需要與它們顯示在 Stratasys 軟體中的名稱完全相同(而不是它們顯示在材料盒中的名稱)。例如,如果材料在軟體中的名稱是 TangoBlack+,而在材料盒中的名稱是 TangoBlackPlus,則應在文字檔案中輸入 TangoBlack+。下面列出了材料出現在軟體中的名稱:

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

「Materials」節:

示例文字 說明
[材料]		
這是切層檔案路徑的節頭。
請勿在節頭末尾新增分號 (;)。
Material1 = C:\ Users \ db \ Desktop \ Job1 \ black_xxxx.bmp		
「Resin Type」節中「Color」材料的切片路徑。
Material2 = C:\ Users \ db \ Desktop \ Job1 \ white_xxxx.bmp		
「Resin Type」節中「Resin2」材料的切片路徑。
Material3 = C:\ Users \ db \ Desktop \ Job1 \ clear_xxxx.bmp		
「Resin Type」節中「Resin3」材料的切片路徑。
Material4 = C:\ Users \ db \ Desktop \ Job1 \ cyan_xxxx.bmp		
「Resin Type」節中「Resin4」材料的切片路徑。
Material5 = C:\ Users \ db \ Desktop \ Job1 \ yellow_xxxx.bmp		
「Resin Type」節中「Resin5」材料的切片路徑。
Material6 = C:\ Users \ db \ Desktop \ Job1 \ magenta_xxxx.bmp		
「Resin Type」節中「Resin6」材料的切片路徑。

如果採用「高速」模式,則省略最後三行,因為只載入三種材料。

這些 x 代表切層編號中的最大數位。例如,如果最後一個切層是 slice_4073.bmp,則使用 4 個 x。

「x」必須為小寫形式。

BMP 方法:創建 GrabCAD 體素檔案

若要透過 BMP 檔案生成 GrabCAD 體素檔案:

  1. 開啟 GrabCAD Print,然後選擇 J750 印表機。 

  2. 從「應用程式」功能表中,選擇「啟動體素列印實用工具」。「體素列印實用工具」打開。
  3. 從「工具」功能表中,選擇「插入 BMP」。 

  4. 在「Pff 參數」區域中:
    1. 按一下「選擇」並導航到包含 BMP 檔案的資料夾。
    2. 選擇所創建的體素配置文字檔案(*.txt 檔案)。*.txt 檔案也稱為「從檔案列印 (Pff)」配置檔案。
    3. 在「GCVF 輸出檔案名」欄位中,輸入已生成 *.gcvf 檔案的所需位置和名稱。該路徑必須包含 *.gcvf 副檔名,如下圖所示。 

  5. 按一下 下一步。此時會出現一個進度列,顯示了 *.gcvf 檔案的生成進度。取決於檔案的大小,此檔案的生成可能需要花費幾分鐘時間。

    完成操作時,出現以下訊息。

  6. 按一下「確定」關閉此訊息。
  7. 關閉「體素列印實用工具」。
  8. 若要列印此檔案,請繼續往下閱讀。

列印體素列印作業

若要列印體素列印作業:

  1. 在 GrabCAD Print 中,請確保設定了以下偏好設定:
    1. 從「檔案」功能表中,選取「偏好設定」>「PolyJet」
    2. 勾選「啟用體素列印」並且按一下「儲存」。
  2. 從「檔案」功能表中,選擇「新增模型」。
  3. 導航到生成 GCVF 檔案的位置並選擇該檔案,然後按一下開啟。
  4. GrabCAD Print 驗證並載入該檔案。處於模型視圖中時,請注意以下幾點:
    • 在 GCVF 檔案生成期間,也會創建模型的 STL 檔案。GrabCAD Print 使用此 STL 檔案在紙匣上顯示模型,如上圖所示。由於無法在 GrabCAD Print 中檢視指定給模型的顏色,因此重點是確保在材料箱中載入了正確的材料。
    • 如果 GCVF 檔案包含未在紙匣材料中載入的材料,則檔案名旁邊會出現一個感嘆號圖示。如果未在印表機中載入所需的材料,印表機就會忽略 GCVF 檔案中指定的材料,改為使用默認材料將檔列印為 STL 檔案。
    • 未提供啞光表面,而僅提供了光澤表面。
    • 提供不同的網格風格選項。
    • 透過右鍵按一下模型並選擇複製,即可在紙匣上新增模型的副本。
    • 未提供「比例」和「定向」選項。若要改變模型的大小或方向,需要使用所需的大小和/或方向生成全新的 *.gcvf 档案。
    • 可使用「排列(紙匣)」選項。根據在 BMP/PNG 檔案中定義的方向執行紙匣排列。
    • 请勿选择「优化」核取方块。該功能目前不能正確作用於 *.gcvf 档案。
  5. 按一下「列印」以發送檔案執行列印。 

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