Möglichkeiten des Farbdruckes

Moin moin aus HU.
Konnte vergangene Nacht nicht schlafen, weil der Kopf nicht abgeschaltet hat. War wohl ein Endstop def.
Dabei habe ich mir Gedanken über den Farbdruck gemacht.
Das Mechanische ist ja erst einmal mit dem Hotend für 3 Filamente erledigt.
Nun zu den möglichen Hardware/ Softwarelösungen.
Ich gehe mal davon aus, dass der Arduino seine Befehle seriell abarbeitet. Zu sehen an der Abarbeitung von Befehlen vom Host. Kenne mich aber mit der Struktur des Prozessors nicht so aus.
1. 3 Steppertreiber werden über ein Port parallel versorgt. Da laufen aber alle Extruder gleich schnell.
2. Dann dachte ich dabei bei der Ansteuerung der Treiber an voreinstellbare dig. Teiler, die je nach Farbverteilung der 3 Filamente zählen. Zb 10 Takte, davon 4 auf Extr 1, 2 auf Extr 2 und 4 auf Extr 3. Das hat allerdings den Nachteil, dass die Fördermenge je nach Summe der Drehzahlen der drei Motoren unterschiedlich groß ist. Da ist die Steuerung zu aufwendig.
3. Einfacher wäre es, wenn die Information der Farbe im G-Code vorhanden ist und die Extruder anhand der Information nacheinander getaktet werden. . Ich habe hier mal einen Druckbefehl rauskopiert. G1 X206.54 Y260.20 E3.43067 (F999)
F wäre die Farbinformation. Die erste Stelle 0-9 Takte von yello.
Die zweite Stelle 0-9 Takte von magenta. Die dritte Stelle 0-9 von cyan.
Das bedeutet, dass der G-Code angepasst werden muss, aber auch über einen Slicer eingetragen werden kann.

Beispiel: G1 X206.54 Y260.20 E3.43067 F386

Der Arduino müsste dann die 3 Werte seriell abarbeiten. Erst 3 Takte rot. Dann 8 Takte magenta und dann 6 Takte cyan. Das hat den Vorteil, dass die Menge Vorschub bleiben kann wie bisher. Es ist kein weiteres Ändern nötig.
Das Farbraster würde 999 Möglichkeiten umfassen.
Bei einem Retract gibt es ja einen E– Wert, der bekommt natürlich die Farbinformation F999, damit alle gleichzeitig eingezogen werden.
Nun muss nur noch jemand, der Ahnung hat, das dem Arduino BZW der Software beibringen. Die Farbinformation kann man ja erst einmal mit einem einfachen Tool in den G-Code einfügen. Beim Slicen wird das schon aufwändiger. Wie bekommt man die Farbinformation in die Zeichnung und wie wertet das dann der Slicer aus.

Ich hoffe, ich habe mal ein paar Anregungen geschaffen. Vielleicht kann das ja Reptier mitlesen und sich dazu äußern.
Auf zur Diskussion

Gruß

Frithjof

1-mal bearbeitet. Zuletzt am 27.08.14 13:49.

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Hallo Fridi,

Das Problem mit den Schlaflosen nächten hab ich auch (regelmäßig) seit ich mich mit dem 3D-Druck infiziert habe ^^

Grundsätzlich hat man ja sowieso das Problem, dass mehr als 2 Extruder mit der momentan üblichen Hardware nicht ohne weiteres machbar ist (abgesehen von ein paar wenigen Boards). Warum sollte man die Extrudersteuerung also nicht auf ein extra Board auslagern. Der von dir vorgeschlagene Farbcode könnte übermittelt werden und dann kümmert sich das Extruderboard darum. So könnte man das ganze auch auf 5 oder mehr extruder erweitert werden...

Kleine Idee zu deinem Farbsystem, wenn man die Werte hexadezimal angibt hätte man sogar 16 abstufungen z.B. F2D5.

Für Farbmodelle ist halt STL nicht geeignet... und auch bei anderen Modelen stecken die Farbinformationen normalerweise auch nur auf der Oberfläche.
Man müsste also auf etwas Voxel (3D-Pixel) basiertes wechseln, denke ich, kann mich aber auch irren

Schöne Grüße

Max

Ihr müsst euch aber einen anderen Buchstaben aussuchen. "F" ist schon durch die Vorschubgeschwindigkeit belegt

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Grüße
Marco

Thingiverse

Na gut, G .
Aber da stellt sich die Frage, ob so eine hohe Auflösung machbar ist. Die Motoren meiner Extruder machen eh 1440 Steps per MM. Doppelte Logik ausblenden. So wäre G333 genau so wie G666 oder G222. Man muss eine Logiktabelle erstellen, aus der doppelte Kodierungen entfernt sind

Gruß

Frithjof

2-mal bearbeitet. Zuletzt am 27.08.14 16:51.

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Moin

C für "Color" wär doch OK.

Aber: Ich glaube wir zäumen das Pferd von hinten auf.

Bevor die Firmeware irgend etwas umsetzen kann brauchen wir doch Slicer und Cads die auch die Farbinformation übertragen!
Mir ist bisher keine bekannt!

Übrigens: STL(binär) sieht Farbinfos vor

Grüsse
Felix

C für Color geht auch nicht. Hex-Code ist 0123456789ABCDEF
Man muss doch irgendwo anfangen. Wenn wir auf die Slicer warten, kann das dauern. Umgekehrt warten die Slicer auf die Firmware. Erst einmal eine Diskusion anstoßen. Dann sehen wir weiter und können vielleicht einen Standard verabreden. Die Fiormware anpassen sehe ich für einen Profi als nicht so schwehr an.
Die Farben kann man mit einem kleinen Programm an den G-Code anhängen.
Es wiederholen sich aber viele Konstellationen. so ist das Abarbeiten des Codes C842 identisch mit dem Kode C421. Die Mengenverhältnisse der Farben sind wichtig. Also doch nur C999? Kann hier mal ein Mathematiker im Forum die Kombinationen und Wiederholungen berechnen. Habe gerade mal Excel bemüht und das geht ins Uferlose. Viele Kombinationen sind unsinnig.
C100 ist = C900
C642 Ist = C321 = C963 USW.

Gruß

Frithjof

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Frithjof
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Was ist denn so schlimm an den doppelt vorhandenen Farben?
Der Firmware sollte es ja egal sein mit welchen Werten sie rechnet.

Viel wichtiger ist doch wie der Slicer dir Farbe aus einem Modell (müsste doch bestimmt auch RGB jeweils von 0-255 sein) in dein Format umrechnen soll.

Mit den "normalen" Farbangaben kommt man nicht weit, weil man damit ja auch die Helligkeit und die Sättigung bestimmen kann. Mit 3 Farben geht das aber nicht, da bräuchte man noch Schwarz und Weiß.
Wenn in den Modellen RGB Farben gespeichert sind, könnte man die aber in das HSB System umrechnen, dann S(aturation) und B(rightness) außer acht lassen und nur mit H(ue) weiter rechnen.
Hue (=Farbton) wird in Grad angegeben, von 0/360° Rot, über 120° Grün, bis 240° Blau.
Dann hätte man "nur" noch 360 Farbtöne, was meiner Meinung nach aber erst mal genug wäre. Jeder dieser 360 Farbtöne wird aus 2 Farben gemischt.
Macht es Sinn alle 3 Farben zu mischen? Ich schätze mal da kommt nur eine graue Pampe raus.




Wenn die Farbangabe im G-Code dann zb. 78° wäre, könnte der Ablauf ungefähr so sein:

- Welche zwei Farben werden gemischt? -> Grün und Rot
- In welchem Verhältnis werden sie gemischt? -> 78/120 = 0,65 -> Also 65% Grün und 35% Rot

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Grüße
Marco

Thingiverse

Quote
loco
[...]Dann hätte man "nur" noch 360 Farbtöne, was meiner Meinung nach aber erst mal genug wäre. Jeder dieser 360 Farbtöne wird aus 2 Farben gemischt.
Macht es Sinn alle 3 Farben zu mischen? Ich schätze mal da kommt nur eine graue Pampe raus.
[...]
Wenn die Farbangabe im G-Code dann zb. 78° wäre, könnte der Ablauf ungefähr so sein:

- Welche zwei Farben werden gemischt? -> Grün und Rot
- In welchem Verhältnis werden sie gemischt? -> 78/120 = 0,65 -> Also 65% Grün und 35% Rot

Du kannst im RGB-System keine Körperfarben mischen, auch nicht mit einer Umrechnung auf HSB, weil RGB eine additive Farbmischung ist. Deckende Körperfarben, also nicht lasierende Farben, müssen aber anders berechnet werden (integriertes Farbsystem). Wenn Du Grün und Rot mischst, dann kommt da mit Körperfarben ein Oliv raus. Deshalb hat Fridi auch Cyan, Magenta und Yellow in seinem Triple-Hotend vorgeschlagen. Das aber setzt lasierende Farben voraus.

[de.wikipedia.org] -> lasierende Farben
[de.wikipedia.org] -> integrierte Farbmischung

Du benötigst für den Farbdruck mit nichtlasierenden Farben also mindestens 8 Farben in der Mischung: RGB-CMY-K + Weiß

Die viel dringendere Frage ist doch aber: wie soll man die Farben mit drei getrennten Hotends mischen? Wenn jedes Hotend nur einen "Dot" druckt, quasi Rasterdruck, dann dauert bereits das Drucken einer einfachen Linie von wenigen Millimetern ewig.

Da finde ich den Ansatz, die Farben während des Druckens auf weißes Filament aufzutragen, viel spannender.

edit: nochmal nachgedacht und CMYK als Farbmodell verworfen, da wir mit nicht-lasierenden Farben arbeiten.

1-mal bearbeitet. Zuletzt am 28.08.14 01:26.

... von der Einfachheit her wär's das Beste mit mattweißem Filament zu drucken und nach jeder Schicht mit einem am FDM-Kopf angeschraubten Ink-Jet-Kopf ein Schicht-Farbbild drüberzudrucken ... es reicht auch nur die Farbe der Kontur +2mm nach Innen für die 'Farbdichte' bei opakem Material ...

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Viktor
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Quote
hsiegel
Die viel dringendere Frage ist doch aber: wie soll man die Farben mit drei getrennten Hotends mischen?

Ich dachte es ging um sein 3 Farben Hotend.

Was ich da oben geschrieben habe war nur eine Idee, es ging mir eher um die Berechnung der jeweiligen Filamentmenge. Dass die RGB Farbmischung in Wirklichkeit nicht so funktioniert wie am PC weiß ich.
Man müsste halt den "Farbkreis" halt erst mal so berechnen wie er in Wirklichkeit aussehen würde.

Ich kenne mich damit nicht so wirklich aus, aber wenns so nicht funktioniert, wissen wir wenigstens das man in die Richtung nicht weiter denken muss

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Grüße
Marco

Thingiverse

Moin moin aus HU.
Ich habe bei meiner Idee erst einmal nicht die Farbe, sondern den technischen Aspekt in den Vordergrund gestellt. Wie kann ich mischen, ohne dass der Prozessor zu viel Rechenarbeit hat und der Fluß gleichmäßig bleibt.
Meine Idee ist, dass die drei Farben über ein Hotend mit drei Extrudern gedrückt werden. Dabei muss der Filament-Fluss immer gleichmäßig bleiben. Also nicht alle Extruder zur gleichen Zeit, sondern jeder zu seiner Zeit.
Gleichzeitiges Laufen der Motoren geht doch beim Arduine eh nicht, falls ich mich nicht irre.
Damit bleibt die Einstellung der Fördergeschwindigkeit unangetastet. Der Arduino hat schon eh genug zu rechnen und steht mit dem Rücken an der Wand. Da kann er nicht noch zusätzlich die Extrudergeschwindigkeit den Mischungsverhältnissen anpassen. Die Farbmischung kann man sowieso nicht standardisieren, da zu viele Faktoren da mit reinspielen.
1. Farbe, Schmelzpunkt und Dicke usw des Filamentes.
2. Mechanischer Aufbau.
3. Kein genormtes Farbschema der Hersteller.

Die Farbscala wird wohl jeder für sich erstellen müssen, da ja alle möglichen Farben gemischt werden können.
Als Beispiel noch einmal C359.
Also 3 Steps Extr 1, dann 5 Steps Extr 2 und dann 9 Steps Extr 3.
Je nach Auflösung Dezimal oder Hexadezimal entstehen natürlich unterschiedliche Abstufungen.
Bei meinen 1440 Steps per mm meiner Extruder entstehen bei dezimal min. 53 Mischtakte pro mm. ( 1440 Steps / 27 Takte )
Das mit den Takten sollte sich verhälnismäßig leicht lösen lassen. Der Arduino muß nur die Sequenz 3 steps 5Steps 9Steps immer wieder ablaufen lassen, bis die Strecke zu Ende ist.
Grundsätzlich kann man mein 3 Farbenhotend auch auf 5 Farben aufbohren. Da ist genug Platz. Aber wir wollen doch erst einmal den 1. Schritt machen halt wie beim Extruder: Step bei Step
Auch der 3 D Druck hat klein angefangen.

Gruß

Frithjof

3-mal bearbeitet. Zuletzt am 28.08.14 05:32.

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Hi Frithjof

Quote
Frithjof
Als Beispiel noch einmal C359.
Also 3 Steps Extr 1, dann 5 Steps Extr 2 und dann 9 Steps Extr 3.

Ich glaube nicht das es sinnvoll ist die Steps anzugeben. Stell dir vor mein Extruder 1 läuft mit 1000Step/r und der zweite mit 2000!

Mann sollte das den Anteil der Extruder am Vorschub(E) angeben. Als:

dein Beispiel:
E1000 C359
ist Ex1:3 Teile * (1000/17)
ist Ex2:5 Teile * (1000/17)
ist Ex3:9 Teile * (1000/17)


Grüsse
Felix

Moin moin aus HU.
Felix @ Stell dir vor mein Extruder 1 läuft mit 1000Step/r und der zweite mit 2000!
Das ist zwar vorstellbar, aber nicht nachvollziehbar. Bei 3 Farben wird es auf jeden Fall einen Bowden-Antrieb geben. Bei 3 Bowden mach mann eigentlich die gleiche Übersetzung, sonst wird es kompliziert.
Bei unterschiedlichen Übersetzungen ist auch der Förderdruck unterschiedlich und beienträchtigt die Gleichmäßigkeit des Ausdruckes.
Sicherlich gibt es eine Möglichkeit, die Unterchiede anzupassen.
Letztendlich kommen dabei auch nur wieder steps raus. Ich möchte ja den Prozessor mit der Rechenleistung nicht zusätzlich belasten.

Gruß

Frithjof

2-mal bearbeitet. Zuletzt am 28.08.14 09:24.

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ich würde sagen man macht ne Farbtabelle mit 256 Farben (wie bei nem Gif)

@Frithjof:
ich vermute die Chinesen haben deinen Hotend kopiert... siehe Kickstarter

Gruß

Max

Stimmt nicht so ganz, bevor Fridi und auch ich angefangen habe eins zu Bauen gab es schon Jahre zuvor einen Dualextruder, Zeitgleich ist auch im Englischsprachigem Forum von einem Italiener ein ähnliches Projekt gestartet.
Dual

Moin moin aus HU.
Also eine Kopie kann das nicht sein, denn der Ausdruck der Chinesen ist weitaus schlechter als meiner, wenn man sich das in der Vergrößerung ansieht. Mit den neuen Röhrchen, die ich im Sept. bekomme, wird der Inliner aus dem Monster raus fliegen und der Ausdruck noch ein Stück besser werden.
Eine Farbtabelle kann man sich erstellen, aber dann nur seine eigene. Allgemeingültige Farmischungen hängen von so vielen Faktoren ab, dass es da keinen Standard geben wird.

Gruß

Frithjof

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Frithjof
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Wer Lust und Laune hat kann sich zu dem Thema, bezogen auf Fridis Extruder, mal meine geistigen Ergüsse durchlesen ( ):
[forums.reprap.org]
evtl kommen da ja dem ein oder anderen noch ein paar Ideen. Dort bin ich auch schon einmal darauf eingegangen in welcher Form die Farbwerte in binären STLs gespeichert werden. Würde man die verwenden wollen müssten diese nämlich zunächst noch in CMYK Farbwerte umgewandelt werden...

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Grüße, Franz


MendelMax 1.5
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