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.
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.
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.
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.
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 €.
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$.
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.
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.
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.
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.
