Ce este HueForge și de ce TD este esențial pentru el

HueForge este un software specializat (nu un slicer) care permite crearea de printuri 3D multicolor complexe, inclusiv imagini fotorealiste, litofane și gradienți, folosind o singură imprimantă FDM standard cu schimbări de filament pe straturi (swap-by-layer). Tehnica se numește filament painting: în loc să printeze fiecare culoare separat pe arii diferite ale plăcii, HueForge calculează cum straturile subțiri de culori diferite se „amestecă" optic datorită translucidității variabile a materialelor plastice.

Mecanismul este similar cu felul în care acuarelele funcționează pe hârtie: un strat subțire de roșu printat peste un strat alb lasă albul să strălucească prin el, producând roz. Un strat gros de roșu acoperă complet albul și produce roșu pur. Grosimea „stratului de roșu" la care apare tranziția este controlată de TD-ul filamentului roșu, și aceasta este exact informația de care HueForge are nevoie pentru a simula corect rezultatul final înainte de printare.

Fără valori TD corecte pentru filamentele utilizate, simularea HueForge produce rezultate diferite față de printul real, culorile sunt greșite, gradienții sunt dezechilibrați, iar detaliile imaginii sunt pierdute sau distorsionate.

Definiția precisă a TD: ce măsoară și ce nu măsoară

TD este definit de HueForge ca grosimea de material solid (în mm) prin care lumina mai poate pătrunde înainte de a fi efectiv blocată sau de a nu mai contribui vizibil la amestecul de culori între straturi.

Exemple concrete pentru a ancora definiția:

• Un filament negru cu TD = 0,3 mm înseamnă că la o grosime de 0,3 mm, lumina este practic complet blocată - un singur strat de 0,3 mm de negru acoperă complet orice culoare de dedesubt
• Un filament alb cu TD = 8 mm înseamnă că lumina continuă să traverseze material alb până la o grosime de ~8 mm - culoarea de sub stratul alb rămâne vizibilă chiar și prin câțiva milimetri de alb
• Un filament transparent incolor cu TD = 50+ mm înseamnă că lumina traversează grosimi mari aproape neafectată - culoarea sub strat este vizibilă inclusiv prin strate groase de material transparent

Ce nu măsoară TD: TD nu este o măsură a transparenței vizuale directe în sensul că „poți vedea prin material". Un material cu TD ridicat poate părea translucid sau opac la vedere, dar să permită trecerea luminii suficientă pentru a influența culoarea stratului de dedesubt. TD este o proprietate fotometrică legată de cum lumina interacționează cu volumul de material plastic, nu o măsurătoare vizuală simplă.

Scara TD: de la opac extrem la transparent

HueForge utilizează o scară TD de la 0,1 la 100+, unde valorile mici reprezintă opacitate extremă și valorile mari reprezintă transluciditate sau transparență extremă. Scala TD utilizată merge de la 0,1 (cel mai opac) la 100 (cel mai transparent).

Ce influențează TD-ul unui filament

TD este determinat de mai mulți factori combinați ai formulării filamentului, aceasta este și motivul pentru care TD nu poate fi prezis teoretic și trebuie măsurat sau calibrat per filament și culoare:

• Tipul și concentrația pigmentului: pigmenții diferiți au capacități diferite de absorbție și împrăștiere a luminii. Pigmentul negru (de carbon, în general) este cel mai eficient absorbant de lumină de unde TD universal foarte mic pentru negru (~0,1–0,3). Pigmenții albi (tipic TiO₂) împrăștie lumina puternic dar nu o absorb, producând un comportament diferit față de negru. Pigmenții organici saturați (roșu, albastru, verde) absorb selectiv anumite lungimi de undă.
• Concentrația pigmentului: la același pigment, o concentrație mai mare produce un TD mai mic (mai opac). Aceasta este una din variabilele controlabile la producătorul de filamente și explică de ce două filamente „albe" de la branduri diferite pot avea TD complet diferite.
• Materialul de bază (polimerul): PLA, PETG și ABS au indici de refracție ușor diferiți și interacțiuni diferite cu lumina. PETG transparent are TD semnificativ mai mare față de PLA transparent din aceeași culoare. Materialul de bază influențează TD mai ales la filamentele translucide și transparente — la filamentele foarte opace, pigmentul domină.
• Aditivii și modificatorii: agenții de clarificare (utilizați pentru a obține transparență sporită), agenții de matificare (care împrăștie lumina și reduc TD efectiv), fibrele (CF, GF care modifică optica), perla și efectele metalice (care reflectă lumina în loc să o absoarbă), toți modifică TD față de un filament neaditivat.
• Parametrii de printare: umplerea (infill), pattern-ul de infill, viteza și temperatura pot influența minor TD-ul real al piesei printate față de cel al materialului. Un infill rectiliniar aliniat la 45° față de direcția de vizualizare produce un comportament diferit față de un infill gyroid sau honeycomb la aceeași grosime totală. HueForge folosește infill 100% rectiliniar aliniat pentru probe de calibrare, tocmai pentru a minimiza variabilele.

Cum se calibrează TD: metoda step test

Metoda principală recomandată de HueForge pentru calibrarea TD este step test, o probă printată cu o serie de trepte de grosime crescătoare, fiecare treaptă adăugând un strat în plus față de cea anterioară. Metoda a fost introdusă de Steve (creatorul HueForge) în 2023 ca înlocuitor mai rapid și mai precis față de metoda anterioară cu FilaScope.

Procedura step test:

• Se descarcă un model de calibrare cu trepte (disponibil pe Printables și MakerWorld, modelul lui Xavier Faraudo este cel mai popular, cu variante de 10, 40, 95 și 125 de trepte pentru diferite grade de transluciditate)
• Se printează la 100% infill, pattern rectiliniar aliniat, la o înălțime de strat de 0,08 mm sau 0,1 mm (înălțimile mici produc mai multă precizie în calibrare)
• La un anumit strat (tipic strat 12 = 1,04 mm la 0,08 mm înălțime strat), se schimbă filamentul din culoarea de bază (alb pentru filamente deschise, negru pentru filamente deschise) în filamentul de calibrat
• Pe piesa printată, se identifică treaptă la care culoarea filamentului de test devine „solidă", adică nu mai lasă să transpară culoarea de dedesubt
• TD = numărul de trepte × grosimea unui strat × 10 (dacă strat = 0,08 mm → 0,08 × 10 = 0,8 mm per treaptă de 10 straturi)

Numărul de trepte necesar depinde de TD estimat: filamentele opace (negru, culori saturate) nu necesită mai mult de 10 trepte. Filamentele semi-translucide necesită 10–20 trepte. Filamentele translucide pot necesita 40+ trepte. Filamentele transparent incolor pot necesita 95–125+ trepte.

Dispozitive hardware pentru măsurarea TD

Calibrarea prin step test este metoda gratuită dar consumă timp de printare și analiză vizuală. Au apărut dispozitive hardware dedicate măsurării TD direct din filamentul nedesfăcut:

BIQU AJAX TD1S: dispozitivul cel mai răspândit în prezent, măsoară TD-ul filamentului de 1,75 mm direct prin trecerea luminii prin firul de filament și captează simultan codul HEX al culorii reale. Conectare USB-C, ecran OLED integrat, compatibil direct cu HueForge. Acuratețe declarată ±7,5% față de valoarea reală. Disponibil în două moduri: Quick Capture (o singură măsurătoare) și Continuous (monitorizare în timp real în timpul printării).

Td-Free (open source): proiect open source (~24–36 EUR pentru PCB asamblat) care face același lucru, măsoară TD prin trecerea luminii printr-un segment de filament. Schemele și designul PCB sunt disponibile pe GitHub (proiect Mawoka). Opțional poate include un senzor de culoare pentru măsurarea HEX simultan.

FilaScope: metoda anterioară, mai puțin precisă, o probă printată la grosimi progresive vizualizată pe un fundal luminos. Utilă în special pentru calibrarea TD pentru litofane (unde sursa de lumină specifică utilizată influențează rezultatul), mai puțin pentru filament painting pe suprafețe opace.

TD și gamele de filamente Polymaker Panchroma

Polymaker a publicat valorile TD pentru întreaga gamă Panchroma, filamentele proiectate specific pentru utilizarea în HueForge și filament painting. Filamente3D.ro este distribuitor autorizat Polymaker pentru România.

Gama Panchroma este structurată în 6 colecții, fiecare cu un profil TD distinct care reflectă filozofia de utilizare în filament painting:

• Panchroma Matte PLA - TD scăzut–mediu (tipic 0,5–2,0): finisaj mat reduce reflexia și împrăștierea neuniformă a luminii, producând comportament mai predictibil și culori mai saturate în prints. Recomandat pentru imagini cu contrast ridicat și detalii fine.
• Panchroma Basic PLA - TD mediu (tipic 1,0–3,0): culori vii și saturate, echilibru bun între opacitate și amestecare. Gama cu cel mai larg spectru de culori din Panchroma, optimizată pentru fidelitate cromatică.
• Panchroma Translucent PLA - TD ridicat (tipic 5,0–20+): filamente translucide formulate specific pentru efecte de lumină, litofane și filtrare de culoare. Comportament similar sticlei colorate, lumina traversează straturi semnificative, producând amestecuri de culoare profunde.
• Panchroma Silk PLA — TD mediu–ridicat: finisajul mătăsos produce reflexie difuză; TD mai mare decât Matte pentru aceleași culori datorită diferenței de distribuție a pigmentului la suprafață.

• Toată gama PLA de la Polymaker disponibilă pe Filamente3D.ro
• Ghid complet: Cum să printezi în HueForge cu Panchroma Polymaker

De ce TD-ul aceluiași filament variază între loturi și branduri

Una dintre provocările practice ale utilizatorilor HueForge avansați: TD-ul unui filament nu este garantat identic între loturi ale aceluiași brand sau între branduri diferite care produc „același" material și culoare.

Variația între loturi: formularea pigmentului, concentrația și omogenizarea în matrice pot varia ușor între loturi de producție, chiar la același brand și SKU. HueForge include o bază de date cu valori TD comunitar verificate, dar menționează explicit că valorile pot necesita ajustare fină per lot. Variații de ±10–20% față de valoarea nominală sunt comune.

Variația între branduri: două branduri care produc „PLA Roșu standard" pot folosi pigmenți diferiți, concentrații diferite și aditivi diferiți, TD poate diferi de 2–5× între ele. Aceasta face ca bazele de date comunitare (FilaScope, baza de date internă HueForge) să fie esențiale, dar nu înlocuiesc calibrarea locală per filament dacă vreți rezultate precise.

Variația cu temperatura și condițiile de printare: temperatura de printare influențează minor TD-ul real al piesei, prin efectul asupra omogenității și densității materialului depus. Temperatura mai mare poate produce un material ușor mai transparent datorită omogenizării mai bune a topiturii.

TD și litofanele: contextul diferit față de filament painting

Deși TD este asociat principal cu HueForge și filament painting, are relevanță și în printarea litofanelor clasice, unde imaginea este creată prin variații de grosime ale unui material translucid iluminat din spate.

La litofane, TD influențează direct contrastul și detaliile: un TD prea mic produce un contrast excesiv (detalii pierdute în alb sau negru), un TD prea mare produce un contrast insuficient (imaginea apare spălăcită). Calibrarea TD pentru litofane se face în funcție de sursa de lumină specifică utilizată (temperatura de culoare și intensitatea afectează percepția), și este diferită de calibrarea pentru filament painting pe suprafețe opace. Tocmai de aceea FilaScope rămâne mai util față de step test pentru litofane, conform comunității HueForge.

Fluxul de lucru complet: cum folosești TD în practică

• Pasul 1 - Obținerea valorilor TD per filament: verificați baza de date HueForge, baza de date FilaScope sau paginile de produs Polymaker/Prusament pentru valori TD documentate. Dacă filamentul vostru nu este în baze de date, calibrați cu step test sau cu dispozitiv hardware (TD1S, Td-Free).
• Pasul 2 - Introducerea valorilor în HueForge: pentru fiecare filament din „paleta" voastră, introduceți TD și codul HEX al culorii. HueForge va simula apoi cum straturile se amestecă optic la grosimi diferite.
• Pasul 3 - Importul imaginii și ajustarea: importați imaginea 2D, ajustați sliderele de grosime totală și de culori. HueForge generează previzualizarea simulată și listele de schimbări de filament per strat.
• Pasul 4 - Exportul și slicingul: HueForge exportează un fișier STL sau text cu instrucțiunile de schimbare a filamentului per strat. Importați în slicer (OrcaSlicer, PrusaSlicer, Bambu Studio) și configurați schimbările.
• Pasul 5 - Printare și calibrare fină: după primul print, comparați rezultatul cu simularea. Dacă există diferențe semnificative, ajustați TD-ul în HueForge (mai mare dacă culorile se amestecă mai mult decât prevăzut, mai mic dacă acoperă mai repede) și reprintați.

Întrebări frecvente despre Transmission Distance (FAQ)

TD este același concept ca „transparența" filamentului în sens obișnuit?

Parțial, dar nu identic. Un filament „transparent" în sens vizual (poți vedea prin el) are aproape sigur TD ridicat. Dar un filament „opac" vizual poate totuși să aibă un TD mai mare sau mai mic decât altul aparent similar, diferența depinde de tipul și concentrația pigmentului, nu numai de opacitatea vizuală aparentă. Un filament galben optic poate lăsa mai multă lumină să influențeze stratul de dedesubt decât un verde închis, chiar dacă ambele par „solide" vizual.

Pot folosi HueForge fără să știu TD-ul filamentelor mele?

HueForge include o bază de date internă cu TD-uri pentru filamentele comune (mai ales filamente Polymaker, cu care HueForge are parteneriat). Dacă filamentul vostru este în baza de date, puteți începe direct. Pentru filamente noi sau de nișă, calibrarea este necesară, fără TD corect, simularea va diferi de printul real și va trebui să calibrați oricum după primul print.

Ce filament are cel mai mic TD și care are cel mai mare?

Negrul are universal cel mai mic TD - tipic 0,1–0,3 mm, indiferent de brand. Filamentele transparent incolor (PLA cristal, PETG transparent, PVB transparent) au cele mai mari TD - uneori 50–100+ mm, ceea ce le face practic transparente optic și improprii pentru filament painting standard (sunt folosite pentru efecte speciale și litofane). Filamentele albe standard au TD de 3–10 mm depending de formulare, iar filamentele cu culori saturate standard se încadrează tipic în 0,5–3 mm.

TD-ul variază dacă printez la temperaturi diferite?

Minor - temperatura afectează omogenitatea și densitatea materialului depus, ceea ce poate influența ușor TD-ul real al piesei. Variațiile sunt de obicei suficient de mici pentru a nu fi semnificative în practică (sub 5–10%). Mult mai important decât temperatura este să printați la 100% infill rectiliniar pentru a minimiza efectele pattern-ului de infill asupra transmisiei luminii.

TD este relevant și pentru imprimantele cu rășină (SLA/DLP/LCD)?

Nu în același context. La printarea cu rășină, transluciditatea materialului în stare necurată influențează adâncimea de curare a UV, nu amestecul de culori în sens HueForge. Conceptul TD din ecosistemul HueForge este specific printării FDM cu schimbare de filament. Există tehnici de filament painting analogice pentru rășini (prin variații de expunere și culoare a rășinii), dar acestea folosesc alte concepte și instrumente decât TD în sensul HueForge.

Te-ar mai putea interesa și ...

• Ghid complet: Cum să printezi în HueForge cu Panchroma Polymaker pe Filamente3D.ro
• Glosar complet de termeni pentru printarea 3D FDM
• Toată gama Polymaker cu filamente Panchroma - Filamente3D - distribuitor autorizat România
• Filamente PLA disponibile pe Filamente3D.ro

• Toate TD-urile filamentelor Polymaker Panchroma