Jeffrey Cross
Jeffrey Cross

Computational Thermoforming, der andere 3D-Druck?

Abgesehen von den semantischen Argumenten, ob diese Technik ein legitimes „3D-Drucken“ ist oder nicht, ist diese Methode, die von Disney-Forschern entwickelt wurde, definitiv zu beachten. Es ist tatsächlich ein echter Aha-Moment, eine so naheliegende Idee. Sie fragen sich, warum dies nicht bereits üblich ist.

Die Idee ist ganz einfach. Zuerst erstellen Sie ein digitales Bild, bei dem die Software das Bild verformt, um die endgültige Anwendung auf einer dreidimensionalen Oberfläche zu kompensieren. Das vorverformte Bild wird auf ein Kunststoffmaterial gedruckt, das dann einer Vakuumformmaschine zugeführt wird. Beim Thermoformen wird eine dreifarbige 3D-Kunststoffkopie über einem zuvor bedruckten Werkzeug erstellt.

In einem Whitepaper [PDF] von Disney Research erklären die Autoren die grafische Berechnung / Software-Seite der Dinge:

Auf der algorithmischen Seite schlagen wir eine Softwaresimulation vor, die das notwendige vorverzerrte Texturbild erstellt, das auf den Kunststoff gedruckt werden soll. Dadurch wird sichergestellt, dass jedes Pixel der Textur nach dem Verformen des Blatts an der richtigen Stelle auf der 3D-Form liegt. Das Materialmodell und die Parameter für die Simulation werden automatisch durch Scannen und Analysieren eines einzelnen Kalibrierungsobjekts extrahiert, das mit unserer Umformpipeline erstellt wurde. Auf der Hardwareseite schlagen wir eine effektive Methode für die Herstellung einer Gipsform mit einem 3D-Drucker mit Polymilchsäure-Filament (PLA) und eine einfache Möglichkeit vor, die Textur mit einem Standard-Farblaserdrucker und Transferpapier auf eine Kunststofffolie zu drucken. Die einzelnen Hardwarekomponenten in unserer Pipeline können dank unseres einfachen Kalibrierungsverfahrens leicht ausgetauscht werden.

Das Papier schließt:

Wir haben ein neues digitales Herstellungsverfahren vorgeschlagen, um Objekte mit einer hochauflösenden Textur durch Thermoformen herzustellen. Unsere Lösung basiert auf gängiger Hardware, die in vielen Labors für digitale Fertigung verfügbar ist, und stellt Objekte mit einer Oberflächenqualität her, die den Wettbewerbstechniken deutlich überlegen ist. Wir gehen davon aus, dass das Thermoformen im Computerbereich dank seiner niedrigen Kosten, niedrigen Hardwareanforderungen, hohen Fertigungsgeschwindigkeit und -qualität erhebliche Auswirkungen auf die Fertigungsbranche haben wird und das Potenzial hat, ein wertvolles Instrument für die Industrie zu sein, um schnell mit verschiedenen thermogeformten Produktdesigns zu experimentieren .

Sie können das vollständige Whitepaper hier lesen.

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