体素打印指南

概述

GrabCAD Voxel Print 实用工具是 GrabCAD Print 的一款软件插件，可从 Stratasys 销售代表处购买，并扩展了您可以在 Stratasys J750 上打印的零件类型的功能。通常，颜色和材料设置只能为模型的整个主体统一设置，或作为纹理应用于外表面。借助体素打印，用户可为整体模型中的每个独立点定义颜色。这些点称为体素 - 像素的三维版本。这种类型的打印能够制造出具有复杂材料分布的零件，例如渐变或精细图样。 

Voxel Print 作业的一般工作流程如下：

1. 在另一个程序（如 Matlab）中，对模型进行切片并生成一组 BMP 或 PNG 图像文件。  
2. 在 GrabCAD Print 中，启动 Voxel Print 实用工具以根据您的一组图像文件创建一个 GrabCAD 体素文件 (* .GCVF)。
3. 将 GCVF 文件添加到 GrabCAD Print 项目中并打印。

切片准备指南

目前，GrabCAD 不提供从 3D 模型生成切片的工具。用户必须使用自己的软件（例如 Matlab）来制作切片。最小切片数为 30。 

层高

建议您准备的切片的层厚与打印机层厚相匹配。打印机层厚为：

• 0.014 毫米 = 高质量
• 0.027 mm = 高速与多组合

打印切片时，如果切片厚度与打印机层厚不匹配，打印机将补偿差异。这可能包括重复或跳过切片。例如，如果将切片厚度设置为 0.0135 毫米，打印模式为“多组合”，则打印机将打印每个图像两次，以达到所需的 0.027 毫米厚度。

XY 分辨率

J750 在 X 和 Y 上有不同的分辨率。 

• X 分辨率 = 600 DPI
• Y 分辨率 = 300 DPI

因此，如果您的零件是一个 1 英寸的立方体，则每个切片的大小为 600x300 像素。

颜色分配

在 J750 上的正常彩色打印中，零件可以是任何颜色。例如，如果您的零件是浅绿色的，GrabCAD Print 会确定每个切片中青色、黄色和白色的正确组合，以实现所需的结果。但是，如果您正在通过体素打印创建切片，那么切片软件需要确定如何仅使用提供的材料制作所需的颜色。 

作为参考，以下是 PolyJet 基础材料的颜色值：

* RGD821 是适用于 J55 的 VeroUltraClear。

导出格式

Voxel Print 实用工具可以根据 BMP 文件或 PNG 文件创建 GrabCAD 体素文件。 

由于历史原因，可以使用 BMP 方法。对于新的开发，仅支持 PNG 方法

• PNG 方法对每层使用一个 PNG 图像文件。 
• Voxel Print 实用工具会将图像的颜色与装入的材料相匹配，因此除背景颜色外，每个图像文件都只能使用 6 种不同的颜色，对于高速模式下，则只能使用 3 种不同颜色。
• 请采取预防措施以防止颜色边界附近产生抖动，因为这会在 Voxel Print 实用工具中导致产生“颜色太多”的错误。
• 在下面了解更多关于 PNG 方法的信息。
• BMP 方法对每层的每种材料使用一个 BMP 图像文件。 
• 这意味着每层将有 6 个文件，而在高速模式下则有 3 个文件。每个文件都是二进制的（1 位）。 
• 每种材料的切片数必须相同。如果特定切片中未使用某种材料，请为其创建一个空文件。
• 配置文件确定文件如何与打印机中装入的材料相符。
• 在下面了解更多关于 BMP 方法的信息。 

创建 GrabCAD 体素文件：PNG 方法

如果切片器生成 PNG 文件，请参考此部分。如果您的切片器输出 BMP 文件，请跳到下一部分。 

通过 PNG 文件生成 GrabCAD 体素文件：

1. 打开 GrabCAD Print 并选择一台 J750 打印机。 
   
   
2. 在“应用程序”菜单中，选择“启动 Voxel Print 实用工具”。
   
   此时将打开 Voxel Print 实用工具。
   
3. 在“切片文件前缀”字段中，输入图像文件的前缀，例如 slice_。此前缀将分配给所有图像文件。
4. 单击选择并导航到包含 PNG 文件的文件夹。
5. 选择包含 PNG 文件的文件夹后，系统将填写“文件夹”和“GCVF 输出文件名”框。您可以通过编辑此文本来修改 GCVF 文件的名称。 
   
6. “切片范围”、“切片参数”和“背景颜色”部分中的信息会自动填充，但请验证这些信息。例如，在此示例中，背景像素是透明的，因此必须将 A 更改为 0。 
   
7. 单击“下一步”。此时会出现一个进度条，显示 *.gcvf 文件的生成进度。根据文件大小，生成此文件可能需要几分钟时间。如果创建文件时出现任何错误，它们将出现在此屏幕上。
   当 *.gcvf 文件生成完成后，将显示“材料映射”屏幕。右侧的颜色是 Voxel Print 实用工具在 PNG 文件中识别的基色。为确保在 PolyJet 3D 打印机上打印模型时颜色的准确性，您需要将右侧的每种颜色与合适的 PolyJet 模型材料（左侧）相匹配。例如，右侧的蓝色可以映射到 VeroBlue 或 VeroCyan。 
   
8. 在材料列中，选择希望基于屏幕右侧所示颜色使用的每个 PolyJet 模型材料。
   注意：打印前，请确保已将您分配的模型材料装入材料柜中。
9. 单击完成。将显示以下消息： 
   
10. 单击“确定”关闭消息
11. 关闭体素打印实用工具
12. 要打印此文件，请继续阅读此处内容。

Creating a GrabCAD Voxel File:BMP 方法

如果您的切片器生成 BMP 文件，请使用此部分。如果切片器输出 PNG 文件，请参考上一部分。

在 BMP 方法中，每个打印层由 6 个文件定义，装入的每种材料对应一个文件，在高速模式下则为每层 3 个文件。BMP 方法还需要创建配置文件的额外步骤。 

以下是关于 BMP 方法的一些重要注意事项：

• 图像文件需要为 1 位（二进制）BMP 格式。
• BMP LUT 0（黑色），用于材料未打印的体素。
• BMP LUT 1（白色），用于材料已打印的体素。
• BMP 文件应按其材料命名。确切的材料名称无关紧要，因为确切的材料名称在配置文件中指定。
• 定义支撑材料不需要 BMP 文件。GrabCAD Print 会计算需要支撑材料的位置。

BMP 方法：创建配置文件

打印 BMP 切片时，您需要创建体素配置文本文件。您可以在文本编辑器（如记事本）中执行此作。以下是体素配置文本文件的示例。 

注意：正确设置配置文件格式至关重要。请仔细按照这些说明创建配置文件。

在上面的示例中，您可以看到文件的三个部分。分别是 Build、Resin Type 和 Materials。使用下面的信息填写这些部分，然后用 *.txt 文件扩展名保存该文件。您为配置文本文件选择的名称将是 Job Manager 队列中的作业名。

Build 部分：

注意：切片数量可能与最后一个切片文件中的编号不同。例如，如果第一个切片是 slice_0.png，最后一个切片是 slice_4073.png，则切片数量为 4074。

Resin Type 部分：

Resin4 = <Model material4 name>; 

如果采用“高速”模式，则省略最后三行，因为只装入三种材料。

确保按照模型材料装入材料柜的顺序列出这些材料。

即使作业只需要装入的部分材料，也请务必列出打印模式所对应的所有材料：6 表示高质量和多组合，3 表示高速。

列出的材料名称需要与它们显示在 Stratasys 软件中的名称完全相同（而不是它们显示在材料盒中的名称）。例如，如果材料在软件中的名称是 TangoBlack+，而在材料盒中的名称是 TangoBlackPlus，则应在文本文件中输入 TangoBlack+。下面列出了材料出现在软件中的名称：

— FullCure720
— Tango+
— TangoBlack+
— VeroClear
— VeroCyan
— VeroMgnt
— VeroYellow
— VeroBlack
— VeroPureWht
— VeroBlue

Materials 部分：

如果采用“高速”模式，则省略最后三行，因为只装入三种材料。

X 表示切片编号中的最大位数。例如，如果最后一个切片是 slice_4073.bmp，则使用 4 个 x。

x 必须为小写形式。

BMP Method:创建 GrabCAD 体素文件

若要通过 BMP 文件生成 GrabCAD 体素文件：

1. 打开 GrabCAD Print 并选择一台 J750 打印机。 
   
2. 在“应用程序”菜单中，选择“启动 Voxel Print 实用工具”。这会打开 Voxel Print 实用工具。
3. 从“工具”菜单中，选择“插入 BMP”。
   
4. 在“Pff 参数”区域中：
   1. 单击选择并导航到包含 BMP 文件的文件夹。
   2. 选择您创建的体素配置文本文件（*.txt 文件）。*.txt 文件也称为“从文件打印”(Pff) 配置文件。
   3. 在“GCVF 输出文件名”字段中，输入生成的 *.gcvf 文件的所需位置和名称。该路径必须包含 *.gcvf 文件扩展名，如下图所示。
      
5. 单击下一步。此时会出现一个进度条，显示 *.gcvf 文件的生成进度。根据文件大小，生成此文件可能需要几分钟时间。
   完成该操作时，出现以下消息。
6. 单击“确定”关闭消息。
7. 关闭 Voxel Print 实用工具。
8. 若要打印该文件，请继续阅读以下内容。

打印 Voxel Print 作业

若要打印 Voxel Print 作业：

1. 在 GrabCAD Print 中，确保设置了以下首选项：
   1. 从“文件”菜单中，选择“首选项”>“PolyJet”
   2. 选中“启用 Voxel Print”，然后单击“保存”。
2. 在“文件”菜单中，选择“添加模型”。
3. 导航到生成 GCVF 文件的位置并选择该文件，然后单击“打开”。
4. GrabCAD Print 会验证文件并加载它。当您在模型视图中时，请注意以下事项：
   • 在 GCVF 文件生成过程中，将创建模型的 STL 文件。GrabCAD Print 使用此 STL 文件在托盘上显示模型，如上图所示。由于无法在 GrabCAD Print 中查看您分配给模型的颜色，因此务必确保在材料柜中装入正确的材料。
   • 如果 GCVF 文件包含托盘材料中未装入的材料，则文件名附近会显示一个感叹号图标。如果未在打印机中装入所需的材料，打印机将忽略 GCVF 文件中的材料分配，并使用默认材料将文件打印为 STL 文件。
   • 未提供哑光表面，而仅提供了光泽表面。
   • 提供不同的网格风格选项。
   • 可以通过右键单击模型并选择复制，在托盘上添加模型副本。
   • “缩放”和“定向”选项不可用。要更改模型的大小或方向，您需要生成具有所需大小和/或方向的新 *.gcvf 文件。
   • 可以使用“排列（托盘）”选项。根据 BMP/PNG 文件中定义的方向执行托盘排列。
   • 不要选中“优化”复选框。目前，它不能正常处理 *.gcvf 文件。
5. 单击“打印”发送文件进行打印。