Niemiecki patent na kolorowanie wydruków 3D w technologii FDM

8

Temat kolorowych wydruków 3D wykonanych w technologii FDM powraca od czasu do czasu przy okazji różnych mniej lub bardziej głośnych projektów, jednakże póki co jeszcze nikomu nie udało się zaprezentować rozwiązania, które dawałoby jakąkolwiek nadzieję na to, iż trafi ono do użytku codziennego. Do tej pory opisywałem m.in. drukarkę 3D niesławnego botObjects, która jak się okazało potrafiła jedynie zmieniać kolor filamentu w trakcie pracy, Holenderskiego Buildera opartego na bardzo podobnym pomyśle oraz Argentyńską drukarkę 3D kolorującą wydruki… flamastrami! Tym razem chciałbym zaprezentować pomysł, który jest dopiero na etapie patentu, niemniej jednak może okazać się rozwiązaniem problemu braku koloru w druku 3D z plastików.

Za patentem stoi grupa ośmiu osób pracujących dla Niemieckiej firmy chemicznej Evonik Industries Ag. Patent został złożony w październiku zeszłego roku, a niedawno został po raz pierwszy upubliczniony. Dotyczy on dwóch metod kolorowania filamentu chwilę przed ekstrudowaniem go do głowicy drukarki 3D i rozpoczęcia drukowania. Działałoby to w mniej więcej następujący sposób:

  • ponad głowicą drukującą pojawiłyby się dwa nowe elementy
  • pierwszy, składający się z głowic natryskujących specjalny tusz pokrywałby filament określonym kolorem barwiąc go
  • drugi osuszałby i utwardzał tusz chwilę przed wprowadzeniem pokolorowanego filamentu do głowicy drukującej
  • w głowicy materiał rozpuszczałby się pod wpływem temperatury i byłby nakładany warstwowo na stole roboczym drukarki 3D.

Druga metoda byłaby podobna, z tą różnicą, że zamiast głowic nanoszących barwnik zostałaby zamocowany materiał przypominający gąbkę, który byłby nasączony danym kolorem – reszta procesu przebiegałaby w analogiczny do pierwszego sposób. Jeśli chodzi o osuszanie barwnika rozważane są trzy metody: suszenie powietrzem, nanoszenie jakiegoś preparatu chemicznego, który natychmiast wysuszałby barwnik oraz promieniowanie mikrofalowe.

Kolorowe wydruki patent

Niezależnie od barwienia filamentu kolorami, rozwiązanie zakłada możliwość nanoszenia na filament innych substancji w rodzaju dodatków nieorganicznych nadających filamentowi nowych właściwości (np. tlenek silikonu, tlenek aluminium etc.) jak np. lepszą odporność na temperaturę, lub przewodzenie napięcia.

Póki co rozwiązanie ma charakter bardziej akademicki, ale kierunek w którym podążają inżynierowie z Evonik wydaje się być właściwym. Pierwsze koncepcje głoszone przez botObjects dotyczące mieszania różnych kolorów filamentów były od początku niemożliwe do spełnienia. Kolorowanie pojedynczej nitki filamentu jest od strony konstrukcyjnej dużo łatwiejsze.

Źródło: www.3dprint.com
Grafika: [1] [2]

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.

  • Meeeerrrrtttt

    hehehe 😉 kiedyś podobny pomysł mi przyszedł do główki ale nie jeśli chodzi o druk 3d tylko o maszyny hafciarskie – zamiast kilku czy kilkunastu nitek i głowic haftujących – wystarczyłaby jedna i „drukarka” która by barwiła tą nitkę. Pytanie tylko czy to jest możliwe technicznie do zrealizowania – bo zgrać to barwienie na nitce (czy filamencie) z tym jaki ma być potem kolor w danym miejscu na obiekcie to może być wyjątkowo trudne….
    – kolor może się po prostu „rozłazić”, być poszarpany itd….

  • Tego typu barwienie (tusz nakładany na bezbarwny czy biały filament za pomocą gąbki, czy mazaka) było już dawno temu upublicznione w sieci jako „otwarte” rozwiązanie. Każdy będzie mógł to zastosować w swojej konstrukcji i patent w tym momencie nie będzie miał mocy prawnej z tego co mi wiadomo.

    Thingiverse, 2011 – http://www.thingiverse.com/thing:5592 oraz http://www.thingiverse.com/thing:5570 oraz http://www.thingiverse.com/thing:11742

    • Jeżeli rozwiązanie było przedstawione publicznie wcześniej niż złożenie wniosku o patent to patent nie może być wydany. A nawet jak go wydadzą to można go obalić. Pod warunkiem że to jest dokładnie ta sama metoda oczywiście.

  • nobody

    8 uczonych a wymyslili w sumie nic, gratulacje 🙂 Przeciez to nie warte pieniedzy potrzebnych na zlozenie patentu. Jak ktos wymysli jak FDM ubrac w prawdziwe kolory to lepiej niech nie marnuje czasu na drukarki i jedzie zgarnac miliardy rozwiazujac problem multikolorow w przemysle form wtryskowych tam nie rozwiazali tego problemu po 100 latach.

    • Meeeerrrrtttt

      żebyś nie wiem jak się głowił to na wtryskarce nie zrobisz jednolitego obiektu o wielu kolorach 😉
      – chyba, że w kilku etapach i kilku kolejnych formach- ale jednolite to też nigdy nie będzie

      • nobody

        Tak samo jak kolorowanie filementow w FDM – cos tam da sie uzyskac zmiany barw ale to efekt bedzie poprostu taki jak dzisiaj mozna uzyskac poprostu zmieniajac kolor filamentu w trakcie druku lub jezeli ktos chce kolorowac male obszary to raczej efekt pijanego malarza z wyblaknietymi farbami niz kolorowy druk. Przy formach wtryskowych tez kombinowano lata temu wtryskiwanie oddzielnymi kanalami itp. ale duzo pracy i peniedzy a ostateczne efekty to niesymetryczne pobrudzenie kolorami – i wlasnie tak w FDM bym nazwal te mieszanie kolorow – „brudzenie roznymi kolorami wydruku” zamiast kolorwy wydruk, zeby nikogo nie zmylic.

  • Paweł Kalinowski

    „(np. tlenek silikonu, tlenek aluminium etc.)”
    A właściwie tlenek krzemu i tlenek glinu. Dziękuję za uwagę. 🙂