Analýza barevných možností a omezení v multibarevném 3D tisku s využitím Stratasys J5 DentaJet

Abstract

Tato diplomová práce se zabývá hodnocením barevné reprodukce při 3D tisku technologií PolyJet na zařízení Stratasys J5 DentaJet. Teoretická část práce popisuje principy barevného 3D tisku, technologii PolyJet, zařízení Stratasys J5 DentaJet, problematiku digitální přípravy dat, barevných profilů a metody měření barevnosti. Pozornost je věnována zejména barevnému prostoru CIE L*a*b* a vyhodnocení barevné odchylky ΔE.

V praktické části byl navržen experimentální soubor testovacích vzorků s rozdílnou barvou, tloušťkou, orientací tisku a režimem povrchu Glossy/Matte. Vzorky byly vytvořeny v prostředí Autodesk Inventor, připraveny v softwaru GrabCAD Print a vytištěny na zařízení Stratasys J5 DentaJet. Barevnost byla měřena pomocí spektrofotometru ColorLite sph900 a výsledky byly porovnávány vůči referenčním odstínům ze vzorníku RAL. Doplňkově bylo provedeno také porovnání vybraných vzorků vůči internímu referenčnímu vzorku a měření citlivosti na malou změnu vstupního RGB zadání.

Výsledky ukázaly, že výsledná barevnost není ovlivněna pouze digitálně zadanou barvou, ale také tloušťkou vzorku, orientací tisku, režimem povrchu a použitým barevným profilem v softwaru GrabCAD Print. Nejnižší barevné odchylky byly zaznamenány u šedé barvy, zatímco nejvyšší odchylky vykazovala červená barva, zejména v režimu Matte. Práce potvrzuje, že při barevném 3D tisku na zařízení Stratasys J5 DentaJet je nutné posuzovat barevnou věrnost v souvislosti s konkrétní kombinací technologických a softwarových parametrů.

This diploma thesis deals with the evaluation of color reproduction in PolyJet 3D printing using the Stratasys J5 DentaJet system. The theoretical part describes the principles of full-color 3D printing, PolyJet technology, the Stratasys J5 DentaJet printer, digital data preparation, color profiles, and methods for color measurement. Special attention is given to the CIE L*a*b* color space and the evaluation of color difference ΔE.

In the experimental part, a set of test samples was designed with different colors, thicknesses, print orientations, and surface modes, Glossy and Matte. The samples were created in Autodesk Inventor, prepared in GrabCAD Print, and printed on the Stratasys J5 DentaJet system. Color measurements were performed using a ColorLite sph900 spectrophotometer, and the results were compared with reference shades from the RAL color chart. Additional measurements were also carried out using selected printed samples as internal reference standards and to evaluate the sensitivity of the system to small changes in the input RGB values.

The results showed that the final color appearance is influenced not only by the assigned digital color, but also by sample thickness, print orientation, surface mode, and the selected color profile in GrabCAD Print. The lowest color differences were observed for the grey samples, while the highest deviations were found for the red samples, especially in Matte mode. The thesis confirms that color fidelity in 3D printing on the Stratasys J5 DentaJet system must be evaluated in relation to the specific combination of technological and software parameters.