Texturierungsmethoden

Vincent Greinecker, 29.10.2024

Eingangsinformationen

• Aufgabenstellung

Ausgangsinformationen

• Texturierungsmethoden von Drucken

(optionales Arbeitspaket)

Die Funktion 'Fuzzy Skin' erzeugt eine raue Oberflächentextur auf 3D-gedruckten Modellen, die Schichtlinien, Ringing und Nähte effektiv verdeckt und die Reibung erhöht. Das Verfahren transformiert den geraden Wandpfad durch zufällige Jitter in eine raue Polylinie, wobei nur die Seitenwände betroffen sind, da der Druckkopf auf der Z-Achse für die oberen und unteren Schichten nicht variieren kann. Für die praktische Analyse dieses Effekts werden vier geometrische Formen, ein Würfel, ein Zylinder, eine Halbkugel und eine Pyramide, ausgewählt, um die Textur auf sowohl flachen als auch gewölbten Flächen zu testen. Die Halbkugel dient der Untersuchung auf gekrümmten Flächen, während die Pyramide es ermöglicht, die Effekte der Texturierung auf geneigten und spitzen Oberflächen zu bewerten. Verschiedene Einstellungen der Fuzzy-Skin, speziell die 'Fuzzy Skin Point Distance' und die 'Fuzzy Skin Thickness', werden variiert, um ihren Einfluss auf die Oberflächentextur quantitativ und qualitativ zu bewerten. Die Testdrucke werden systematisch durchgeführt, und die Ergebnisse hinsichtlich der Oberflächenqualität und Texturintensität werden umfassend dokumentiert. Diese Datenbasis dient dazu, den praktischen Nutzen und die ästhetischen Effekte der Fuzzy-Skin Texturierung zu beurteilen und entsprechend zu dokumentieren.

Einstellungen

Die Funktion 'Fuzzy Skin' gibt es in mehreren üblichen Slicer-Programmen, wie Orca, Prusaslicer und BambuStudio. Die Einstellungen dafür sind fast gleich und erfüllen im Ergebnis dieselbe Funktionalität. Hier wird anhand von BambuStudio, den Standard-Slicer für Bambulab, die Vorgehensweise, ein Bauteil mit der Fuzzy Skin Funktion zu texturieren, vorgestellt.

Optionen zur Platzierung der Texturierung

Abbildung 1

Die erste Einstellung bezieht sich auf wo genau die Texturierung stattfinden sollte. Die Möglichkeiten sind 'Contour', 'Contour and Hole' und 'All Walls'.

Abbildung 2 links: Contour, mitte: Contour and holes, rechts: All walls

Wenn die Option „Contour“ gewählt wird, wird die Textur ausschließlich auf die äußeren Konturen des Objekts angewendet. Das bedeutet, dass nur die äußersten Wände des Modells texturiert werden, während innere Wände und Löcher unberührt und glatt bleiben. Diese Einstellung eignet sich besonders für Objekte, bei denen nur die äußere Optik verbessert werden soll, ohne die Funktionalität der inneren Strukturen zu beeinträchtigen. Wählt man hingegen „Contour and Hole“, wird die Textur sowohl auf die äußeren Konturen des Objekts als auch auf die Innenseiten von Löchern angewendet. Diese Option ist nützlich, wenn Löcher im Modell eine ästhetische Funktion erfüllen oder ein einheitlicher Textur-Look gewünscht wird. Andere innere Wände, die keine Löcher sind, bleiben jedoch glatt und werden nicht texturiert. Die Option „All Walls“ geht einen Schritt weiter und sorgt dafür, dass die Textur auf alle Wände des Objekts angewendet wird. Das umfasst sowohl die äußeren Konturen als auch alle inneren Strukturen und Wände. Diese Einstellung erzeugt eine vollständige Texturierung der gesamten Oberfläche des Modells und ist ideal, wenn das gesamte Objekt einen einheitlichen, rauen Look haben soll, ohne glatte Bereiche. [168] Die Auswirkungen der drei verschiedenen Einstellungen können in Abbildung 2 betrachtet werden.

Abbildung 3 Modifier

Diese Einstellungen funktionieren, wenn der gesamte Bauteil mit der Funktion texturiert werden muss. Falls aber nur auf einem bestimmten Anteil diese Texturierung gewünscht wird, so kann das durch 'modifier' erzielt werden. Dazu klickt man mit der rechten Maustaste auf das Modell und wählt Add Modifier sowie den gewünschten Modifikatortyp aus. Anschließend positioniert man den Modifier so, dass er das Modell überlappt. Mit einem weiteren Rechtsklick auf den Modifier wählt man Add Settings und fügt die Einstellung Fuzzy Skin hinzu. [169] Die Modifier können entweder prädefinierte Formen aus dem Slicer sein, die vom Endnutzer im Slicer begrenzt angepasst werden können(Länge, Höhe und Breite) oder ein komplett neues Teil als 3d-Objekt Datei, welches über die Taste 'Load' aufgerufen werden kann.

Abbildung 4 links: Testteile für Fuzzy Skin, rechts: Modifiers

In der Abbildung 4, rechts, sieht man wie an den Teststücken mit verschiedenen Fuzzy Skin point distance- und thickness- Einstellungen diese Modifiers aufgebracht werden, so dass das Endstück jedes Testteils texturfrei bleibt, damit die Beschriftung noch lesbar bleibt. Diese Einstellung ermöglicht auch die Funktionale Texturierung eines Bauteils, Beispiel ist die Texturierung von Griffen, bei denen die raue Oberfläche für eine bessere Griffigkeit sorgt. Durch die gezielte Anwendung der Textur auf bestimmte Bereiche eines Objekts lässt sich die Funktionalität erhöhen, was insbesondere bei Werkzeugen, Sportgeräten oder Alltagsgegenständen nützlich ist.

Parameter zur Steuerung der Fuzzy-Skin-Oberfläche

Der Fuzzy-Skin-Punktabstand (point distance) wird durch ein zufälliges Wackeln des Druckkopfes erzeugt, während der Wandpfad gedruckt wird. Dieser Wert bestimmt den durchschnittlichen Abstand zwischen den Punkten, an denen die Düse auf ihrem Pfad versetzt wird. Ein geringerer Punktabstand erhöht die Anzahl der zufälligen Versatzpunkte entlang des Wandpfads und verstärkt den Texturierungseffekt, wie im Beispiel gezeigt wird.[170]