Druk 3D w kolorze

2
Jedno z najczęściej podnoszonych pytań przez osoby rozpoczynające przygodę z drukiem 3D brzmi: czy drukarka 3D może drukować w pełnym kolorze? Odpowiedź wbrew pozorom nie jest wcale taka oczywista… Zasadniczo – oczywiście, że tak! Na rynku dostępnych jest kilka typów maszyn umożliwiających pełnokolorowy druk 3D: czy to z proszku gipsowego, czy z papieru, czy z polimerów utwardzanych światłem. Z drugiej jednak strony, wszystkie te technologie są poza zasięgiem przeciętnego człowieka, gdyż są dedykowane dla wyspecjalizowanych firm i zespołów projektowych. Tzw. „osobiste drukarki 3D” drukujące w technologii FDM lub SLA są jedno-, góra trzy-kolorowe i nie ma mowy o ich jakimkolwiek mieszaniu. Można zatem powiedzieć, że druk 3D jest wielokolorowy, ale… tylko dla nielicznych.

Kolory vs. niskobudżetowe drukarki 3D

Niskobudżetowe drukarki 3D możemy podzielić na drukujące z plastiku (FDM) i żywicy światło utwardzalnej (SLA lub DLP). W przypadku żywic sprawa jest prosta – drukujemy tylko z jednego koloru na raz, chociaż w zależności od posiadanego mamy mniej lub bardziej szeroki zakres kolorów do wyboru (np. w przypadku The Form 1 są to wyłącznie przezroczysty, szary i biały). W przypadku druku 3D z plastiku zakres kolorów jest bardzo szeroki, sam tylko MakerBot posiada w ofercie 48 ich rodzajów, zróżnicowanych zarówno pod względem barwy jak i właściwości. Mimo to użytkownik może drukować maksymalnie tylko z kilku kolorów na raz, a w większości przypadków – tylko z jednego.

Ilość kolorów w drukarce 3D drukującej z plastiku zależy od ilości głowic drukujących i extruderów podających filament. Jedna głowica drukuje z jednego koloru. Większość niskobudżetowych drukarek 3D jest wyposażonych w jedną – góra dwie głowice, trzy głowice posiadają jedynie wybrane urządzenia, cztery lub pięć spotyka się wyłącznie w drukarkach 3D o charakterze eksperymentalnym, a ich skuteczność i niezawodność była na naszych łamach niejednokrotnie kwestionowana przez komentujących dany artykuł branżowych ekspertów.

HYREL 3D

Hyrel System 30
Źródło: www.hyrel3d.com

Drukując z dwóch lub maksymalnie trzech kolorów, możemy nakładać je warstwami, ale nie możemy ich mieszać. Jest to po prosu niemożliwe. Niskobudżetowy druk 3D służy zatem do tworzenia jednorodnych kolorystycznie modeli, a druk 2- lub 3-kolorowy należy traktować bardziej jako pole do eksperymentów.

Leapfrog

Druk 3D z dwóch kolorów na drukarce 3D Leapfrog Cratr
Fot. Marcin Kwapisz

Kolory vs. druk 3D z proszku gipsowego

Praktycznie za każdym razem gdy widzicie w internecie pełnokolorową figurkę lub inny model z drukarki 3D, to możecie być pewni, iż został on wydrukowany w technologii technologii proszkowej (CJP) i jest wykonany z gipsu. Tego typu wydruki mają swoje zalety i wady. Zaletami są pełny kolor, dość duże odwzorowanie detali oraz bardzo realistyczny wygląd końcowy. Wad jest niestety więcej… Przede wszystkim, są to wydruki gipsowe – tego nie widać na zdjęciach, ale w momencie gdy bierzemy taki wydruk po raz pierwszy do ręki, pojawia się pewien dyskomfort, gdyż jest to ciężki i zupełnie niepraktyczny przedmiot. Figurka wydrukowana na drukarce 3D nie różni się w gruncie rzeczy niczym od wazonu lub… donicy na kwiaty. Poza tym jest chropowata w dotyku i wrażliwa na uderzenia.

Sad Keanu 01

Smutny Keanu Reeves z drukarki proszkowej
Fot. Alexis Madigral

Proces powstawania wydruków w tej  technologii, polega na zespajaniu proszku za pomocą specjalnego lepiszcza, które jest dozowane selektywnie, w zależności od kształtu i koloru drukowanego obiektu. Modele są tworzone warstwowo – najpierw wysypywana jest warstwa proszku, a następnie głowica zespala kolejną warstwę modelu. Gdy obiekt jest ukończony, cały niewykorzystany proszek musi zostać usunięty z komory roboczej drukarki 3D. Następnie model należy utwardzić, aby nie rozsypał się pod wpływem przypadkowego uderzenia oraz żeby nieco wyostrzyć kolory. Generalnie druk 3D z proszku gipsowego dość dobrze odwzorowuje kolory, jednak mimo wszystko nie są one aż tak wyraziste jak by się tego oczekiwało.

Źródło: www.shapeways.com

Źródło: www.shapeways.com

Technologia druku 3D z proszku gipsowego to temat zarezerwowany dla firmy 3D Systems. Od czasu przejęciu ZCorpa, firma ma monopol na tą technologię, choć trzeba przyznać, że zarówno ich drukarki 3D jak i gotowe wydruki stoją na bardzo wysokim poziomie. Ceny urządzeń niestety również… Choć są one oczywiście mocno zróżnicowane, profesjonalna drukarka 3D z serii ProJet to koszt ok. 50 000 €.

Źródło: www.3dsystems.com

Źródło: www.3dsystems.com

Pod koniec zeszłego roku miała premierę najnowsza maszyna z tej serii – ProJet 4500, która jest w stanie wydrukować obiekty o dużo lepszych właściwościach i odwzorowaniu kolorów. Przede wszystkim jest w stanie wydrukować obiekty, które są… elastyczne! Mimo to należy pamiętać, iż są to nowe urządzenia skierowane dopiero do sprzedaży, a i ich koszt nie należy do najniższych i wynosi ok. 70 000$.

Źródło: www.3dsystems.com

Źródło: www.3dsystems.com

Kolory vs. druk 3D z papieru

Alternatywą dla druku 3D z proszku, jest druk 3D z papieru. Technologię tę wspiera i rozwija irlandzka firma Mcor, posiadająca w swojej ofercie dwie maszyny: Iris i Matix 300+. Podobnie jak w przypadku technologii CJP tak druk 3D z papieru ma tyle zalet co wad. Zalety to niewiarygodne odwzorowanie kolorów, tani koszt materiałów (zwykły papier do xero) oraz jakość gotowych modeli, które w dotyku bardziej przypominają drewno niż papier. Poza tym są lżejsze i „milsze” w dotyku niż ich gipsowe odpowiedniki, nie musimy się również martwić co się stanie, jeśli je przez przypadek upuścimy.

Źródło: www.mcor.pl

Źródło: www.mcor.pl

Wady, to przede wszystkim stosunkowo długi czas trwania wydruku (choć ostatnia wersja maszyn mocno poprawiła ich wydajność), widoczne warstwy papieru przy krągłościach i zaobleniach oraz fakt, iż jest to tylko papier. Oznacza to ni mniej ni więcej słabą odporność na wilgoć i dyskwalifikuje w kontakcie z wodą. Również sama wytrzymałość mechaniczna nie stoi na zbyt wysokim poziomie i nie ma co porównywać wydruków z Mcora do jednokolorowego ABS.

Iris Źródło: www.mcor.pl

Iris
Źródło: www.mcor.pl

Technologia druku 3D Mcora jest dość nietypowa – polega na drukowaniu w pełnym kolorze arkuszy zwykłego papieru, sklejaniu ich, wycinaniu pożądanego kształtu i prasowaniu z olbrzymią siłą. Cena Irisa jest również wysoka i wynosi ok. 40 000 $.

Kolory vs. polimery utwardzane światłem

Poniższa technologia to absolutna nowość i dotyczy najnowszego urządzenia Stratasysa – Objet 500 Connex3. Jest to pierwsza na świecie maszyna zdolna łączyć druk 3D z różnych kolorów i różnych materiałów w technologii tzw. „potrójnego natryskiwania” („triple jetting”), będącej rozwinięciem technologii PolyJet. Za pomocą tej maszyny możliwy jest druk 3D z wykorzystaniem jednej z dziesięciu 45-kolorowych palet.

Źródło: www.fabbaloo.com

Źródło: www.fabbaloo.com

W tym przypadku mówimy jednak o urządzeniu, które istnieje w świadomości potencjalnych użytkowników raptem od 2 tygodni i jest jeszcze trudniej dostępne niż opisywana powyżej maszyna 3D Systems – ProJet 4500. Cena Objeta 500 to ok. 350 000 $.

A zatem…

Jeżeli interesuje nas pełnokolorowy druk 3D, nie prowadzimy firmy przemysłowej produkującej własne produkty lub wyspecjalizowanego biura projektowego, a chcemy wydrukować sobie jakiś obiekt w pełnym kolorze, nie pozostaje nam nic innego jak skorzystać z usług firm, świadczących tego typu usługi. Najpopularniejszymi są SHAPEWAYS, MATERIALISE, czy SCULPTEO. Koszty wydruku są tam stosunkowo niewielkie, firmy korzystają z profesjonalnych maszyn, mają bogate doświadczenie w tym co robią, jedyny minus to czas realizacji zamówień liczony w 2-3 tygodniach. Mimo wszystko jest to lepsze i tańsze rozwiązanie, niż zakup maszyny wartej tyle co wysokiej klasy samochód lub mieszkanie.

Bo jeśli chodzi o drukarki niskobudżetowe, to drukujmy z nich, tak jak Pan Bóg przykazał – z jednego koloru.

Udostępnij.

O autorze

Paweł Ślusarczyk

Prezes zarządu CD3D Sp. z o.o. oraz Business Development Manager. Posiada ponad 12-letnie doświadczenie w biznesie, zdobyte w branży IT, reklamowej i poligraficznej. Od stycznia 2013 roku związany z drukiem 3D.

Rozmowa
z Cedrykiem
?