計(jì)算水文印刷，3D打印色彩革命的“探索者”

來源：威控睿博

水文印刷，也被稱為水轉(zhuǎn)印法，最主要的目的是為物體增添色彩，被認(rèn)為是3D打印色彩革命中最有潛力的一種方式。但這個(gè)技術(shù)卻有一個(gè)限制因素。由于薄膜在下沉的過程中會不斷伸展，水轉(zhuǎn)印法并不具備所需要的精準(zhǔn)度。也就是說你可以在物品上印出你想要的顏色或圖案，但你不能確定它會準(zhǔn)確無誤地印在你所希望的地方。            

日前，浙江大學(xué)的教授和國外的專家共同研究，設(shè)計(jì)出一個(gè)聰明的解決方案來解決精確度這一問題，被稱之為：計(jì)算水文印刷。通過模擬物體下沉?xí)r候薄膜拉伸情況，提前在薄膜對應(yīng)位置上印刷想要的圖案。當(dāng)物體被浸泡在池里面，就能完美的涂上該圖案了。

當(dāng)水文印刷的精確度不再受到限制時(shí)，計(jì)算水文印刷和3D打印技術(shù)的結(jié)合，又會產(chǎn)生怎樣的化學(xué)反應(yīng)呢？

計(jì)算水文印刷技術(shù)是以一種非常簡單的方式來實(shí)現(xiàn)對3D打印物體添加個(gè)性化的顏色和圖案。相比較于傳統(tǒng)的3D打印物體上色來講，效果更加的逼真和生動(dòng)。浙江大學(xué)的老師通過制作一個(gè)面具模型向我們演示計(jì)算水文印刷的整個(gè)流程。首先，將面具的三維模型文件輸入3D打印機(jī)中進(jìn)行打印。打印后的模型表面比較粗糙，對于后期的水文印刷來講可能達(dá)不到完美的契合效果。于是，浙江大學(xué)的老師們選擇使用Polymaker公司研發(fā)的用于改善3D打印模型表面層隙的Polysher拋光機(jī)（威控睿博獨(dú)家代理）進(jìn)行拋光處理。這一步能夠確保前期打印模型表面的光潔度，從而使得后期的水文印刷圖案同3D打印模型表面完美契合。

3D打印面具在Polysher中進(jìn)行后期拋光處理后，就可以進(jìn)行下一步驟的工作：虛擬仿真。采用3D可視化技術(shù)對面具下沉?xí)r拉伸數(shù)據(jù)進(jìn)行收集和計(jì)算，隨后轉(zhuǎn)換成二維圖案，將生成的二維面具圖案通過噴墨式打印機(jī)打印在PVA透明薄膜上。然后將PVA薄膜上的圖案放入水面上，并添加一些化學(xué)物質(zhì)使之柔軟和具有黏性。最后將Polysher拋光后的模型緩緩放入水中，薄膜就會逐步環(huán)繞這個(gè)物體，大約需要30秒的時(shí)間，顏色就會被印在物體表面。

取出后的模型，表面光滑，模型上的圖案形象逼真。面具完美的視覺和觸覺體驗(yàn)，不僅依賴于計(jì)算水文印刷技術(shù)的發(fā)展，也得益于Polysher和PolySmooth對模型表面層隙的處理，使模型表面平滑和光潔。

那么，Polysher拋光機(jī)是如何實(shí)現(xiàn)改善3D打印模型表面層隙的？它采用獨(dú)有的微滴拋光技術(shù)消除打印件上的層紋，讓表面光滑閃亮。這些微粒懸浮液滴是由噴霧器生成，噴霧器是由成百上千個(gè)細(xì)�。�8微米）顆粒形成的一層薄膜，沾附在壓電傳動(dòng)裝置上。當(dāng)驅(qū)動(dòng)時(shí)，噴霧器會生成細(xì)小的酒精懸浮液滴，能夠附著在3D打印模型的表面，使其更加的光滑。同時(shí)，得益于嚴(yán)謹(jǐn)?shù)墓�業(yè)設(shè)計(jì)和生產(chǎn)流程，整個(gè)拋光過程安全且環(huán)保。

另外，專門針對Polysher設(shè)計(jì)的PolySmooth打印耗材不僅提供卓越的打印效果，均衡的機(jī)械性能，更重要的“可拋光性”，并且可以使用普通的醫(yī)用酒精（濃度80%以上）進(jìn)行拋光，如：異丙醇或乙醇。將PolySmooth耗材打印的3D模型放置在由微粒懸浮液滴構(gòu)成的酒精氣溶膠中，即可見證拋光過程。

不管計(jì)算水文印刷是否會為制造商帶來色彩的革命，但這項(xiàng)技術(shù)的誕生對3D打印具有很大的推動(dòng)作用。當(dāng)看到一個(gè)你最初并不確定是否會準(zhǔn)確無誤被印上的圖案，最終被完美的印上，整個(gè)過程是否會很神奇呢。查看拋光機(jī)，請登錄威控睿博http://www.ucrobotics.com.cn/


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