Niemiecki patent na kolorowanie wydruków 3D w technologii FDM

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.

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]