HUEForge: La revolución de la impresión a color

Der 3D-Farbdruck hat dank neuer spezialisierter Werkzeuge wie Mehrkopf-Drucker oder Multimaterialeinheiten enorme Fortschritte gemacht. Es gibt jedoch auch Werkzeuge, die diese Systeme nicht benötigen, um professionelle Polychromie und Details zu erreichen. Hier kommt der BIQU AJAX TD1S.

Der BIQU AJAX TD1S ist ein Filamentsensor, der die Transmissionsdistanz (TD) genau misst und die echte Farbe des Filaments im Hexadezimalformat erfasst. Mit diesem Gerät haben Kreative die volle Kontrolle über die Opazität und Farbe jedes Materials, was die Software HueForge speist, um realistische Mehrfarben-Drucke zu simulieren und zu planen. Der TD1S wird über USB-C angeschlossen, verfügt über ein integriertes OLED-Display und Schnell- oder Dauererfassungsmodi, wodurch er eine tragbare Lösung ist, die sich leicht in Maker- oder Profi-Workflows integrieren lässt.

HueForge: 3D-Druck durch Filament Painting

Die Software HueForge ergänzt den TD1S, indem sie das Erstellen mehrschichtiger 3D-Drucke mit mehreren Farben einfach ermöglicht. Es ist kein herkömmlicher Slicer, sondern eine Plattform für Filament Painting, die 2D-Bilder in farbige 3D-Modelle umwandelt. HueForge verwendet die Transmissionsdistanz-Daten jedes Filaments, um zu simulieren, wie Licht durch jede Schicht gefiltert wird. Mit anderen Worten, es berechnet, wie viel Licht der unteren Schichten durch die oberen Schichten dringt und passt die resultierende Farbe in der Vorschau an.

Bild 1: Beispiele für erreichbare Oberflächen mit HueForge. Quelle: HueForge.

In der HueForge-Oberfläche lädt der Benutzer sein Bild oder Modell hoch und passt Farb-, Schichtdicken- und Schichtreihenfolgeschieberegler an. Das Programm zeigt live, wie das fertige Modell aussehen wird, basierend auf den gemessenen TD-Werten oder der Filamentbibliothek. Sobald der Benutzer mit dem simulierten Ergebnis zufrieden ist, exportiert HueForge eine Textdatei mit Anweisungen zum Filamentwechsel pro Schicht (Farben und Schichthöhen), die im üblichen Slicer verwendet werden können. Auf diese Weise fungiert HueForge wie eine “Kristallkugel” und ein Zauberstab, berechnet den Lichtdurchlass und vereinfacht die präzise Erstellung von Mehrfarben-Drucken.

Video 1: Verwendung von HueForge. Quelle: HueForge

BIQU AJAX TD1S: Farb- und Transluzenzsensor

Bild 2: Der BIQU AJAX TD1S. Quelle: BIQU

Der TD1S ist ein kompaktes Peripheriegerät, das in Zusammenarbeit zwischen BIQU und Ajax-3D entwickelt wurde, um HueForge-Drucke zu verbessern. Er funktioniert, indem ein Filamentsegment in seinen Eingang eingelegt wird: Innerhalb von Sekunden zeigt er die Transmissionsdistanz (TD) des Materials und den hexadezimalen Farbcode an. Diese Informationen werden auf einem 0,91″ OLED-Display in Echtzeit angezeigt, auch ohne PC-Verbindung. Zu den Hauptmerkmalen gehören:

• Präzise Messung der Transmissionsdistanz jedes Filaments.
• Sofortige Erfassung des hexadezimalen Farbwertes des Filaments.
• 0,91″ OLED-Display zur sofortigen Anzeige der Ergebnisse, auch ohne HueForge-Verbindung.
• Schnellerfassungsmodus zum Charakterisieren neuer Filamente und Dauererfassungsmodus zur Echtzeitüberwachung der TD während des Drucks oder Wickelns.
• Universelle USB-C-Schnittstelle und robustes Spritzgussgehäuse für maximale Kompatibilität und Tragbarkeit.

Das Gerät bietet eine Genauigkeit von ±7,5 % bei der TD-Messung, was es extrem zuverlässig für feine Druckanpassungen macht. Die Kombination aus fortschrittlicher optischer Technologie und werkseitiger Kalibrierung ermöglicht es Designern und Machern, zuverlässig vorherzusagen, wie jedes Filament das Licht im Endstück verändert.

Integration und Workflow

Bild 3: Workflow in HueForge. Quelle: HueForge.

Dank direkter Integration verbindet sich der TD1S mit HueForge, um automatisch jedes Filament zum Projekt hinzuzufügen. Durch die Erfassung der Transmissionsdistanz und Farbe des Filaments entfällt die Notwendigkeit manueller Annahmen oder Kalibrierungen. Die Sensordaten werden in HueForge importiert, sodass alle Farbvorhersagen der Realität entsprechen, ohne unerwartete Abweichungen. Dies führt zu Drucken mit Intensität, Tiefe und Farbtreue, wie sie im Design geplant wurden. In der Praxis erfolgt der Ablauf wie folgt:

1. Filament messen: Den TD1S verwenden, um jede neue Farbe/Material zu scannen. Das Gerät zeigt TD und Hex-Code auf dem Display an.

   

   Bild 4: TD1S beim Messen eines Filaments. Quelle: BIQU.

2. HueForge einrichten: Im Softwareprojekt ein Druckprojekt erstellen. Jedem gemessenen Filament den TD-Wert und die Farbe zuweisen.
3. Simulieren und anpassen: HueForge erstellt die Vorschau des finalen Modells basierend auf den TD-Werten. Der Benutzer passt Schichten und Farben an, bis er zufrieden ist.

   Bild 5: Simulation und Farbkorrektur in HueForge. Quelle: HueForge.

4. Anweisungen exportieren: HueForge exportiert die Layer-Datei mit den genauen Farbwechselpunkten. Diese Anweisungen werden in den Slicer der 3D-Drucker geladen, der die Filamente pro Schicht entsprechend dem Plan wechselt.

Anwendungen in Maker- und Profibereich

Die Kombination von TD1S und HueForge eröffnet ein neues kreatives Feld. Im Makerbereich ermöglicht sie künstlerische und detaillierte Drucke ohne komplexe Geräte. Zum Beispiel können dreidimensionale Poster oder dekorative Figuren erstellt werden, bei denen jede Schicht eine exakte Farbe liefert. Die präzise Farberfassung des Sensors garantiert lebendige und konsistente Ergebnisse: Farbe und Opazität jeder Schicht werden erfasst.

Mit HueForge und dem TD1S-Sensor können 3D-Kunstwerke mit leuchtenden Farben und sanften Übergängen gedruckt werden. Das vorherige Bild zeigt ein Portrait, das in mehreren Schichten aus gemessenen Filamenten gedruckt wurde – ein Ergebnis, das ohne diese präzisen Daten schwer zu erreichen wäre.

Bild 6: Gedruckte Tribal-Maske. Quelle: HueForge.

Darüber hinaus können in professionellen und Designumgebungen fortschrittliche Prototypen mit kontrollierten Lichteffekten hergestellt werden. Der TD1S misst, wie viel Licht durch das Filament dringt, wodurch Modelle für Hintergrundbeleuchtung (Lightboxes) oder Paneele mit Transparenzverläufen entworfen werden können. Beispielsweise können Lampen oder Gebäudemodelle gedruckt werden, bei denen das interne Licht realistisch die inneren Farben zeigt. Die HueForge–TD1S-Integration erzeugt Drucke mit der ursprünglich vorgesehenen Intensität und Tiefe.

Bild 7: Druck mit Hintergrundbeleuchtung ein- und ausgeschaltet. Quelle: HueForge.

Dank HueForge-Simulation zeigen sogar von innen beleuchtete Drucke ein genaues Lichtverhalten. Die beleuchtete Figur im vorherigen Bild zeigt, wie ein 3D-Modell mit transluzenten Schichten realistische grafische Effekte erzeugt, die nur bei Hintergrundbeleuchtung sichtbar sind.

Zusammenfassend bietet diese Lösung jedem Benutzer Zuverlässigkeit und Realismus bei Mehrfarben-Drucken. Hobbyisten können komplexe Designs ausprobieren, während Designer und Ingenieure einen reproduzierbaren Workflow erhalten. Wie hervorgehoben: „Dieses Tool liefert präzise Daten, konsistente Ergebnisse und die Freiheit, komplexe Designs mit voller Zuversicht zu erkunden.“

Die Partnerschaft zwischen dem BIQU AJAX TD1S-Sensor und der HueForge-Software stellt einen bedeutenden Fortschritt im Farbdruck 3D dar und verwandelt flache Bilder in hyperrealistische dreidimensionale Drucke. Mit Benutzerfreundlichkeit und Leistung ermöglichen diese Produkte, dass das gedruckte Modell genau dem ursprünglichen Design entspricht und die kreativen Horizonte sowohl in Maker-Werkstätten als auch in professionellen Industrie- oder Architekturdesign-Umgebungen erweitert werden.