Czy drukarki 3D mogą drukować z kilku kolorów, lub tworzyć wydruki 3D w pełnym kolorze? Oczywiście, ale wszystko zależy od tego w jakiej technologii drukują i ile kosztują…? Najtańsze, amatorskie drukarki 3D typu FFF (druk 3D z plastiku w formie żyłki) lub UV LCD (żywica światłoutwardzalna) mogą drukować tylko z takiego koloru w jakim jest aktualnie założony / wlany materiał, jednakże przemysłowe drukarki 3D typu MJF, CJP czy PolyJet pozwalają na uzyskanie nieograniczonej palety kolorystycznej.
Druk 3D w pełnym kolorze jest możliwy w technologiach proszkowych oraz jednej z technik druku 3D z żywic światłoutwardzalnych. Zacznijmy od metod proszkowych – umożliwiają to dwie: Multi Jet Fusion (MJF) gdzie wydruki powstają ze sproszkowanych poliamidów (nylonu) oraz CJP (Color Jet Printing), gdzie materiałem bazowym jest proszek gipsowy.
Druk 3D w pełnym kolorze z proszków – MJF & CJP
Technologia MJF została opracowana przez firmę HP. Polega na tym, że w zamkniętej komorze roboczej jest rozsypywana warstwa sproszkowanego tworzywa sztucznego (PA12 – poliamidu / nylonu), na którą jest natryskiwane lepiszcze (tzw. agent), które spaja ją z kolejną. Następnie warstwy są zgrzewane w wysokiej temperaturze przez lampy zainstalowane w górnej części komory roboczej.
Wraz z agentem spajającym proszek, natryskiwany jest także barwnik. Koniec końców, proces ten przypomina do pewnego stopnia zadrukowywanie kartki papieru kolorem na drukarce atramentowej.
ZOBACZ: Wszystko co chcielibyście wiedzieć nt. technologii HP Multi Jet Fusion, ale nie mieliście okazji zapytać…?
Technologia CJP działa w podobny sposób, z tym że materiał jest jedynie sklejany ze sobą – nie ma etapu zgrzewania. W komorze roboczej jest rozsypywana warstwa proszku gipsowego, nad którą porusza się głowica drukująca natryskująca lepiszcze i barwniki – identycznie jak w MJF. Z uwagi na to że mamy do czynienia z proszkiem gipsowym, nie jest on spiekany.
Po zakończonym procesie wydruki najpierw się wygrzewa, aby odparowały resztki lepiszcza, potem oczyszcza z resztek proszku sprężonym powietrzem, a na koniec kąpie w żywicy, aby utwardzić je od zewnątrz i wyostrzyć kolory.
Ceny drukarek 3D typu MJF oscylują w granicach 0,5 mln PLN wzwyż (w zależności od modelu maszyny, jej konfiguracji oraz dodatkowego wyposażenia) z kolei CJP ok. 100 tysięcy PLN.
ZOBACZ: Praca z drukarkami 3D typu CJP
Druk 3D w pełnym kolorze z żywic – PolyJet
Technologie druku 3D z fotopolimerów kojarzą się przede wszystkim z wannami wypełnionymi żywicą, w których zanurzają się stoły robocze, jednakże technologia PolyJet (i pokrewna MJP), chociaż wykorzystuje ten sam materiał, działa całkowicie inaczej. Nad stołem roboczym drukarki 3D przejeżdża głowica drukująca natryskująca żywicę, tworząc w ten sposób warstwę detali. Równocześnie za dyszami nakładającymi materiał jest zainstalowana lampa UV, która natychmiast go utwardza. W innych wariantach tej samej metody – głowica drukująca jest nieruchoma, a porusza się jedynie stół roboczy.
Podobnie jak w przypadku maszyn proszkowych, drukarki 3D PolyJet kosztują po kilkaset tysięcy złotych, w zależności od modelu i standardu wyposażenia.
Druk 3D w pełnym kolorze z żywic utwardzanych światłem z ekranów LCD (UV LCD)
Krótko i zwięźle – nie jest to możliwe. Wszystkie drukarki 3D wykorzystujące w pracy żywice wlewaną do zbiorników / wanien są zawsze tego samego gatunku i w tym samym kolorze. Nie ma technologicznej możliwości mieszania ich lub nawet „dodrukowywania” kolejnych warstw innym kolorem. Druk 3D w technologiach: SLA, DLP, UVLCD jest monochromatyczny – detale mają zawsze ten sam kolor co żywica.
ZOBACZ: Rzeczy, które musisz wiedzieć o druku 3D z żywic, a z których nie zdajesz sobie pewnie sprawy…?
Druk 3D w pełnym kolorze z plastiku (FDM/FFF)
Druk 3D z plastiku w formie żyłki jest co do zasady monochromatyczny i z pewnością nie pozwala na tworzenie w pełni kolorowych wydruków 3D jak ten na zdjęciu powyżej (był on ręcznie malowany). Nie oznacza to jednak, że wydruk z najpopularniejszych drukarek 3D na rynku musi być zawsze jednokolorowy – za pomocą różnych modyfikacji, adapterów czy ustawień w oprogramowaniu możliwe są wydruki 3D z kilku lub nawet kilkunastu kolorów. Oto najpopularniejsze rozwiązania:
Zmiana koloru na zadanej warstwie
Najprostsza metoda – drukujemy detal w klasyczny sposób, ale chcąc zmienić kolor pauzujemy drukarkę 3D i wymieniamy filament na inny kolor. W ten sposób możemy zmieniać kolor dowolną ilość razy (oczywiście w ramach wysokości modelu), jednakże zmiana będzie dokonywała się zawsze na pełnej warstwie – w ten sposób nie uda nam się wydrukować dwóch kolorów obok siebie – zawsze jedne będzie nad drugim.
POBIERZ: Joker – „Why so serious?” keychain
Druk 3D z dwóch kolorów z dwóch głowic
Jeżeli drukarka 3D posiada dwie głowice drukujące (i producent na to pozwala!), możemy zainstalować w nich dwa różne kolory tego samego gatunku filamentu i np. wydrukować szachownicę. Jest to nieco lepsze rozwiązanie niż zwyczajna zmiana materiału co kilka warstw, ale wciąż mało efektywne jeśli chcemy drukować z większej liczby kolorów.
POBIERZ: Converge – „Jane Doe” keychain
Druk 3D z dwóch kolorów z jednej głowicy
Są drukarki 3D które posiadają jedną głowicę drukującą, ale dwa wejścia do ekstrudera, na dwa różne materiały. Kolory są wtedy mieszane ze sobą tworząc albo zupełnie nową barwę, albo tzw. przejścia tonalne.
Druk 3D z wielu kolorów z jednej głowicy, z zewnętrznym urządzeniem
Dzięki zewnętrznym urządzeniom jak prezentowane powyżej Palette można automatycznie łączyć kilka różnych filamentów i drukować wielokolorowe modele przy użyciu dowolnej, jednogłowicowej drukarki 3D. Palette generuje specjalny kod, który w odpowiednim momencie zmienia kolor materiału, tak że do drukarki 3D trafia wielokolorowa nitka filamentu, dopasowana sekwencyjnie do kolejnych obszarów / warstw wydruku 3D.
