DEVELOPMENT AND ADAPTATION OF CONTROL AND TESTING METHODOLOGY OF COLOR GAMUT OF INDUSTRIAL ADDITIVE SYSTEMS
Authors: Голунов А.В. , Земцов А.Е. , Щеглов С.А. , Голунова А.С. , Мартемьянов Д.Б. 
Published: July 2024

В статье рассматривается вопрос контроля цветовоспроизведения аддитивных систем в промышленности. Аддитивные технологии предоставляют широкий спектр возможностей формирования трехмерного изделия с окрашиванием изделия в массе. Однако нет методики управления цветом и контроля искажения формирования цвета отверждаемого материала. В ходе исследования предложена методика управления цветом в процессе изготовления трехмерной модели по технологии CJP (Color Jet Printing) или Binder Jetting с целью обеспечения согласованной цветовой коммуникации в системе CAD «программа – 3D принтер – материал». Введено понятие аддитивной системы в промышленности как совокупности компонентов, определяющих свойства готового изделия, воспроизводимого аддитивным способом. По разработанной методике определены показатели цветового охвата аддитивной системы на базе установки ZPrinter 450 гипсополимерных материалов G-16 и ZP-150, а также проведена экспериментальная оценка цветового различия между заявленными и фактическими значениями координат цвета образцов цвета тестового образца. Отмечается в работе уменьшение цветового различия между фактическими и эталонными значениями координат цвета при использовании предлагаемой методики. Колориметрические данные показывают эффективность предлагаемой методики, которая позволила уменьшить среднее цветовое различие с 19,78 ед. ΔЕ до 13,95 ед. ΔЕ между исходными и фактическими значениями координат цвета полей тестового объекта на базе шкалы TC 3.5 CMYK. Для оценки цветового охвата проведено геометрическое моделирование тел цветового охвата аддитивных систем разного состава по алгоритму Quick Hull. Результаты работы подтверждают, что аддитивные системы сохраняют свои свойства при постоянстве входящих в нее компонентов, однако изменение состава компонентов приведет к изменению параметров готовых изделий. Это говорит о том, что актуальной задачей является формирование индивидуальных профилей (на данном этапе – цветовых) системы, которые бы описывали индивидуальные характеристики аддитивной системы, что позволит подбирать технологические режимы ее работы комплексно.

The article discusses the issue of the additive color reproduction systems control in engineering. Additive technologies provide a wide range of possibilities for the formation of a three-dimensional product with the colouring of the product as a whole. However, there is no technology for color management and control of distortion of the color formation of the cured material. In the course of study, the method of color management in the process of manufacturing a three-dimensional model using CJP (Color Jet Printing) or Binder Jetting technology is proposed in order to ensure consistent color communication in the CAD system "program – 3D printer – material". The paper introduces the concept of additive system in industry as a set of components that determine the properties of a finished product produced by the additive method. According to the proposed method, the authors determined the color coverage of the additive system based on the ZPrinter 450 installation of G-16 gypsum polymer materials and ZP-150, as well as an experimental assessment of the color difference between the declared and actual values of the color coordinates of the test sample. The authors state the decrease in the color difference between the actual and the reference values of color coordinates when using the proposed method. Colorimetric data show the effectiveness of the proposed method, which reduced the average color difference from 19.78 ΔЕ to 13.95 ΔЕ between the source and actual values of the colour coordinates of the fields of the test object based on TC 3.5 CMYK scale. In order to evaluate color coverage we carried out geometric modeling of the color coverage solids with additive systems of different compositions using Quick Hull algorithm. The research results prove that additive systems retain their properties with the constancy of their components, but changes in the composition of components change the parameters of finished products. It suggests that the actual task is to develop individual profiles of the system (colour profiles at this stage), which would describe the individual characteristics of the additive system. It allows comprehensive selection of operational modes.