Substanz von Adobe & 4D_Additive Textur 3D-Drucke für die Industrie

Seit seinen ersten Schritten hat der 3D-Druck einen langen Weg zurückgelegt. Vom Experimentalen zum Existenzialistischen: Der 3D-Druck hat begonnen, seinen Platz als wichtiger Akteur in der Welt des Industriedesigns einzunehmen.

Es mag überraschen, wie viel heute mit der additiven Fertigung gemacht wird. Die Vorteile sind nicht zu vernachlässigen: schnell generierte, perfekt zugeschnittene Stücke ermöglichen es den Designern, neue Produkte zu einem niedrigen Preis zu konzipieren.

Der Trend geht über die Early Adopters hinaus und geht in Richtung Branchenführer. Es gibt sogar Anwendungen im Gesundheitsbereich - Sie können zum Beispiel einen Gips bekommen, der perfekt an Ihren Körper angepasst ist; Adidas 3D druckt seine Alphaedge-Mittelsohle. Auch im Transportdesign ist sie ein wichtiges Element: Airbus setzt die additive Fertigung für ganze Panels im A320 ein.

Diese Entwicklungen bei der Herstellung waren für die Kunden des Stoffteams von großer Bedeutung, und wir begannen, einen exponentiellen Anstieg der Zahl der Anfragen zum 3D-Druck zu bemerken. Das Team von CoreTechnologie war hingegen mit der genau entgegengesetzten Situation konfrontiert: Es verfügte über umfassende Fachkenntnisse im Bereich der additiven Fertigung, aber nur über ein begrenztes Wissen über die Texturierung - und wiederum hatten viele Kunden mit Fragen.

Es basierte jedoch nicht nur auf Kundenwünschen - das Team von Substance hatte schon lange die Absicht, an einem soliden digital-physischen Arbeitsablauf zu arbeiten. Glücklicherweise hatten sowohl Substance als auch CoreTechnology Teams in Lyon stationiert, was es leicht machte, sich zu treffen und über mögliche Synergien nachzudenken.

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Erster Kontakt

Um heute etwas in 3D zu drucken, sind die Schritte wie folgt: Erstellen Sie ein Modell. Bereiten Sie das Modell für den Druck vor. Drucken. Viel Spaß.

Der Vorbereitungsschritt kann recht komplex sein, wie Geoffrey Rosin, Technical Artist for Substance, betont: "Die Produktion für den 3D-Druck erfordert starke Einschränkungen in Bezug auf die Topologie: Sie muss sowohl so durchgängig als auch so lochsicher wie möglich (wasserdicht) sein. Das kleinste Loch in den Objekten führt zu Unsicherheiten im Druckergebnis."

Wenn Ihre Daten für den Druck aus einer CAD-Software (wie Solidworks oder CATIA) stammen, können Sie 4D_Additive verwenden, um Ihre Daten für die 3D-Drucklösung Ihrer Wahl vorzubereiten. Das Unternehmen, das 4D_Additive geschaffen hat, heißt CoreTechnologie und führt, obwohl es seinen Hauptsitz in Deutschland hat, den größten Teil seiner Entwicklung in Frankreich durch.

Während dieses ersten Treffens in Lyon stellte das 4D_Additive-Team fest, dass die Unternehmen dazu neigen, immer mehr Anpassungsmöglichkeiten für ihre 3D-Drucke zu verlangen, und schloss sich daher mit dem Substance-Team zusammen, um einen Weg zu finden, Texturinformationen in Druckdateien zu integrieren... und schließlich eine Form mit Texturen zu drucken.

Gauthier Wahu, Generaldirektor und Technischer Direktor von CoreTechnologie Frankreich, war Teil des Teams, das die Integration der Substanz in 4D_Additive leitete. Er hatte bereits eine Idee, wo dieses Joint Venture seine realen Anwendungen finden könnte: "Die meisten unserer potenziellen Kunden für diese Anwendung sind in der Automobilindustrie tätig. Es gibt eine große Nachfrage nach der individuellen Gestaltung des Fahrzeuginnenraums, und der 3D-Druck ist die richtige Antwort

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Eine druckfertige Lösung

Verführt durch die Fähigkeit, einzigartige Teile zu einem vernünftigen Preis herzustellen, konnten die Kunden technisch gesehen aus einer Vielzahl von Sektoren kommen. Die Automobilindustrie war jedoch das anfängliche Ziel für dieses Vorhaben: "Wir zielen auf die Automobil- und Luftfahrtindustrie und generell auf alle Sektoren ab, die von einer Design-Signatur und Kundenerfahrung profitieren. Wenn Kunden Produkte in ihrem Image wollen, wird die Anpassung zur Norm." Wenn alles zusammenkommt, bieten CAD-Daten + Vorbereitung + Textur eine druckfertige Lösung, die Sie in wenigen Schritten vom ersten Konzept bis zum Halten des Stücks in der Hand führt.

In diesem Sinne begann das Team mit der Arbeit an einem Proof of Concept.

"Die Idee", so Geoffrey, "ist es, ein 3D-Modell so zu modifizieren, dass eine Oberflächentextur, eine bestimmte Granularität, hinzugefügt wird. In der Praxis bedeutet dies, die Oberfläche in einem Bereich des Modells präzise zu verformen, um die Körnigkeit eines Materials wie beispielsweise Leder nachzubilden oder durch die Wiederholung geometrischer Muster einen visuellen Effekt zu erzeugen"

Für CoreTechnologie's Gauthier ging die Projektvorbereitung überraschend schnell und schmerzlos vonstatten: "Wir haben die Testdaten von unseren Kunden zur Verfügung gestellt. 4D_Additive wurde verwendet, um ein sauberes Netz zu erzeugen, das in die Stoffwerkzeuge importiert wurde" Das Werkzeug der Wahl war hier der Substance Designer, die Software zur Erstellung von Prozessmaterialien der Substance Suite.

Geoffrey Rosin war der Substance-Künstler, der für die Texturierung der vorgeschlagenen Teile mit dem Substance Designer verantwortlich war. "Um ein einfaches Material anzuwenden, können die Benutzer zur Stoffquelle gehen, die .sbsar-Datei des Materials, an dem sie interessiert sind, herunterladen und die Datei dann per Drag & Drop in den Projektgraphen des Stoffdesigners ziehen, um die Anwendung auf das Objekt zu sehen

Das Team setzte die Untersuchungen fort und wandte verschiedene Stoffmaterialien auf die Testmodelle an. Die Materialien wurden so modifiziert, dass die echte Maserung und die 3D-Textur auf der gewählten Fläche erzeugt werden. Und wie Geoffrey sagt: "Wenn im Material der Substanz keine Muster existieren, ist es immer möglich, eines oder mehrere im Grundmaterial über einen zusätzlichen Graphen zu kombinieren, der diese Muster erzeugt

Letztendlich hatte das Team eine ganz bestimmte Art von Ergebnis im Sinn - eines, das den Interessen der potenziellen Kunden entspricht: Es musste hyperrealistisch, qualitativ hochwertig und anpassbar sein.

Nachdem die Texturen zur Zufriedenheit aller angewendet worden waren, wurden die modifizierten Modelle wieder in 4D_Additive integriert, um die Vorbereitung des 3D-Drucks abzuschließen: Es war Zeit, das Netz zu heilen und in den Raum des Gebäudes zu nisten.

Ein HP Jet Fusion 4200 druckte die physischen Teile, und, wie Gauthier sagt, "das war einfach großartig! Denn wenn die Dinge von digital zu physisch werden, entsteht eine Art Magie, wenn wir das von uns konzipierte Objekt in den Händen halten können und es genau wie das Design aussieht.

Der Proof of Concept war fertig. Es hat funktioniert. Es sah gut aus. Das CoreTechnologie-Team nahm mehrere Proben im Gepäck und brachte sie nach Formnext 2018. Die größte Veranstaltung für die Additiv-Fertigung war sicherlich der beste Ort, um diesen Prototyp zu den Kunden zu bringen.

Das Team sammelte Rückmeldungen - und machte sich sofort wieder an die Arbeit.

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Reifung einer Integration

Mit diesem ersten Erfolg bewaffnet, gab das Substance-Team den Entwicklern von CoreTechnology Zugang zum SDK der Substance Engine. Das Ziel war es, "Nicht-Spezialisten einen einfachen Zugang zur Texturierung zu ermöglichen", sagt Gauthier. Dies trieb die nächsten Entwicklungsschritte an: "Wenig komplexe Funktionen, minimale Aktionen und viele Interaktionen"

Der Endbenutzer wäre kein Experte für Texturierung, würde aber idealerweise die weitreichenden Möglichkeiten der Texturierung für die Produktanpassung ausloten wollen. Wenn ein 3D-Druckexperte zum Beispiel die Attraktivität von Substance-Materialien durch eine kuratierte Vorauswahl von Standardmaterialien in 4D_Additive gesehen hat, könnte er zögern, Originaltexturen in Substance Designer zu erstellen; vielmehr könnte er es vorziehen, vorgefertigte Texturen herunterzuladen.

Grégoire Lemasson, Entwickler von 4D_Additive, bemerkt: "Da die Kunden nicht unbedingt Grafikdesigner waren, war die Idee eher, ihnen die Möglichkeit zu bieten, mit bereits vorhandenen Texturen zu spielen, die auf Substance Source verfügbar sind Die riesige, ständig wachsende Sammlung von Materialien ermöglicht in der Tat eine große Freiheit der Anpassung und eine große Auswahl an Möglichkeiten.

Jeder, der noch weiter gehen möchte, kann im Substance Designer die absolute Kontrolle erhalten: Im Wurzelwerkstoff-Tool ist alles erlaubt: Geometrie, Details, Kontrolle der Parameter und vieles mehr.

Die Integration von Parametern in 4D_Additive ermöglicht es dem Benutzer, Variationen in Echtzeit auf dem Objekt zu visualisieren". "So kann der Benutzer wirklich mit den verschiedenen Renderings spielen und schnell die Wirkung auf sein Objekt sehen