Rewolucja w pełnym kolorze

Miniony tydzień może przejść do historii jako przełomowy moment w rozwoju technologii pełnokolorowego druku 3D w FFF.

Snapmaker, dzięki swojej nowej drukarce U1 wyposażonej w niedrogi system wymiany głowic, zebrał na Kickstarterze tak ogromną kwotę (14 milionów dolarów w momencie pisania tego artykułu), że kampania znalazła się w pierwszej piątce najlepiej finansowanych projektów w historii platformy.

W tym samym czasie Bambu Lab zaskoczył rynek, ogłaszając system Vortek – zupełnie nowe podejście do wielokolorowego druku 3D, oparte na wymianie hotendów zamiast filamentu. Firma zrobiła to ledwie godzinę po premierze długo wyczekiwanej, jednoekstruderowej drukarki H2S.

Kilka godzin po ogłoszeniu Bambu Lab, Prusa Research również zapowiedziała nowy system pełnokolorowego druku, bazujący na technologii Bondtech INDX, dając do zrozumienia, że nie zamierza oddać pola konkurentom.

Wydarzenia te wpisują się w długą historię prób opracowania rozwiązań, które uczyniłyby wielokolorowy druk FFF praktycznym, przystępnym cenowo i – co najważniejsze – wolnym od wad związanych z marnowaniem materiału.

A ta historia ma już 13 lat!

Mieszanie kolorów i pierwsze wielkie oszustwo w desktopowym FFF

Pierwsze próby druku wielokolorowego pojawiły się na długo przed wprowadzeniem na rynek systemów AMS Bambu czy MMU Prusy. Już w 2012 roku społeczność RepRap żyła eksperymentami RichRapa, który opracował koncepcję hotendów zdolnych do mieszania kilku filamentów wewnątrz jednej dyszy.

Nie była to jeszcze droga do pełnego CMYK, ale pomysł gradientów i płynnych przejść kolorystycznych przyciągnął znaczną uwagę hobbystów.

Kolejny rozdział tej historii to głośna i kontrowersyjna sprawa botObjects. W kwietniu 2013 roku startup założony przez Mike’a Dumę i Martina Warnera ogłosił premierę ProDesk3D – pierwszej konsumenckiej drukarki FFF, rzekomo zdolnej do pełnokolorowego druku.

Maszyna miała korzystać z pięciu kartridży PLA w systemie CMYKW i mieszać kolory w czasie rzeczywistym wewnątrz dyszy.

Zapowiedzi obejmowały także głowicę z dwiema dyszami i rozpuszczalnymi podporami, automatyczną kalibrację, anodowaną aluminiową obudowę i rozdzielczość 25 mikronów. Wzbudziło to ogromny entuzjazm mediów, ale też falę sceptycyzmu. Brak dowodów na działające prototypy, niejasne informacje o zespole inżynierskim oraz tajemnicza polityka przedsprzedaży rodziły coraz większe wątpliwości.

Dopiero w 2014 roku firma opublikowała wideo pokazujące wydruk gradientowy, co częściowo potwierdziło istnienie technologii, ale nie rozwiało podejrzeń. Historia zakończyła się w styczniu 2015 roku, kiedy botObjects został przejęty przez 3D Systems.

Źródło: https://www.fabbaloo.com/2015/01/the-logic-behind-the-botobjects-acquisition

W efekcie na rynku pojawił się CubePro C, faktycznie wykorzystujący koncepcję pięciu kartridży, ale nieoferujący prawdziwego, nieograniczonego pełnokolorowego druku.

Zaledwie kilka miesięcy później, po zmianach w zarządzie 3D Systems, cała linia konsumencka została zlikwidowana, a CubePro C przeszedł do historii jako jedno z największych niespełnionych obietnic.

Do tematu krótko wróciła tajwańska firma XYZPrinting, prezentując model da Vinci Junior 2.0 MIX.

Pomimo interesującej funkcjonalności i niezwykle niskiej ceny jak na rok 2017, drukarka nie zdobyła popularności, a koncepcja mieszania filamentów w jednej dyszy trafiła do annałów historii.

Pełny kolor na warstwach – XYZPrinting, Rize3D i OVE

Równolegle do systemów mieszania filamentów rozwijano drugi kierunek – próby prawdziwego pełnokolorowego druku CMYK, na wzór technologii atramentowej.

W 2017 roku XYZPrinting zaprezentowało model da Vinci Color – drukarkę 3D nanoszącą atrament CMYK na filament podczas druku. Był to pierwszy szeroko dostępny model oferujący fotorealistyczne kolory, choć z ograniczeniami: wymagał specjalnego filamentu PLA, miał trudności z pokrywaniem powierzchni sferycznych i drukował stosunkowo wolno.

Była to pierwsza – i jedyna – w pełni skomercjalizowana próba połączenia druku 3D w technologii FFF z drukiem atramentowym.

Równolegle z XYZPrinting nad podobnymi rozwiązaniami pracowały dwie inne firmy, z różnych zakątków świata.

Amerykańska firma Rize3D opracowała technologię APD, łączącą ekstruzję filamentów termoplastycznych z głowicą atramentową nanoszącą zarówno atramenty kolorowe, jak i funkcjonalne (CMYK) na drukowane elementy. Dodatkowy atrament – środek rozdzielający – umożliwiał łatwe usuwanie podpór bez konieczności dodatkowej obróbki.

Tymczasem w Polsce firma OVE zaprezentowała swoje rozwiązanie oparte na technologii Memjet. Każda warstwa wydruku była pokrywana tuszem w jednym szybkim przejściu głowicy drukującej, co zapewniało w pełni jednolitą powierzchnię.

Maszyna w formacie A4, z wysokością roboczą 300 mm, była przeznaczona do zastosowań przemysłowych i kosztowała ok. 10 000 €. Choć nigdy nie trafiła na rynek masowy, pozostała jedyną europejską próbą stworzenia systemu łączącego FFF z pełnokolorowym drukiem 3D opartym na technologii atramentowej.

Od Palette do AMS – droga do pełnego koloru przez odpady

W 2016 roku kanadyjski startup Mosaic zaprezentował urządzenie Palette, które „zgrzewało” odcinki różnych filamentów w jeden ciąg, zsynchronizowany z modelem 3D. Pozwalało to praktycznie każdej drukarce FFF drukować w czterech kolorach.

Było to sprytne rozwiązanie, ale obciążone typowym problemem – każda zmiana filamentu wymagała czyszczenia dyszy i generowała odpady w postaci tzw. bloków czyszczących (purge blocks).

Niedługo później Prusa Research wprowadziła Multi Material Unit (MMU), umożliwiające podawanie pięciu filamentów do jednej dyszy.

Pierwsza generacja była trudna w obsłudze i zniechęciła wielu użytkowników, ale kolejne iteracje poprawiały niezawodność, prowadząc do MMU3, które dziś jest stosunkowo stabilnym rozwiązaniem.

Podobną technologię opracowało Bambu Lab, które w 2022 roku zaprezentowało AMS – inteligentny system podawania wielu filamentów. AMS było pierwszym rozwiązaniem masowym, które zdobyło ogromną popularność, sprzedając się w setkach tysięcy egzemplarzy i czyniąc druk wielokolorowy realną opcją dla tysięcy użytkowników.

Ten sukces napędził boom na wielokolorowe modele 3D. Jednak podstawowy problem pozostał – przy częstych zmianach kolorów ilość odpadów mogła znacznie przewyższać wagę samego wydruku.

Toolchangery i nowa era „zero waste”

Tymczasem dojrzewała czwarta droga – toolchangery. Koncepcję wymiany całych głowic narzędziowych wprowadziło E3D w 2019 roku, ale wysoki koszt i złożoność mechaniczna uniemożliwiły jej popularyzację.

Pomysł podjęła później Prusa Research, wypuszczając drukarkę Prusa XL z możliwością instalacji do pięciu niezależnych narzędzi. Toolchanger rozwiązywał największy problem systemów AMS i MMU – nie było potrzeby czyszczenia dyszy przy każdej zmianie filamentu, ponieważ każda głowica pracowała wyłącznie ze swoim materiałem.

Drukarka wzbudziła duże zainteresowanie, ale bardzo wysoki koszt w pełni wyposażonego systemu sprawił, że pozostała rozwiązaniem niszowym.

Przełom nadszedł dopiero w 2025 roku. Najpierw chiński startup WonderMaker wprowadził na Kickstartera ZR Ultra, zbierając około 0,8 mln USD w maju. W lipcu Snapmaker zaprezentował niemal identyczne urządzenie U1, a kampanię na Kickstarterze uruchomił w sierpniu. Sukces przeszedł wszelkie oczekiwania – klienci masowo wsparli projekt, a w ciągu tygodnia kampania znalazła się w TOP 5 w historii Kickstartera. Przekaz był jasny – użytkownicy chcą druku wielokolorowego, ale nie chcą za to płacić zmarnowanym filamentem.

Następnie na scenę wkroczyło Bambu Lab, prezentując Vortek – system wymiany hotendów zamiast całych ekstruderów. Był to pomysł jeszcze bardziej radykalny: lekkie, wymienne moduły z elektroniką pokładową i komunikacją bezprzewodową, zaprojektowane tak, aby eliminować odpady i umożliwiać szybkie zmiany materiałów.

Firma ogłosiła, że drukarki 3D wyposażone w Vortek, pod marką H2C, trafią do klientów jeszcze przed końcem roku – krok, który może całkowicie zmienić układ sił w branży.

Tymczasem Bondtech również dołączył do gry, ogłaszając system INDX – pasywne, tanie narzędzia z indukcyjnym nagrzewaniem, które prawdopodobnie pojawią się w kolejnych generacjach Prusa CoreONE.

Czy toolchangery to rewolucja?

Zacznę tak: „Chciałbym móc powiedzieć więcej…”

Na początku tego roku widziałem nagranie z ok. 2012 roku, zarejestrowane w dziale R&D bardzo dużej korporacji, która niegdyś działała na rynku AM (piszę w czasie przeszłym, by nie zdradzić źródła). Pokazywało ono drukarkę FFF z toolchangerem (trzy ekstrudery). Mój kontakt powiedział mi, że kierownictwo uznało rozwiązanie za niewystarczająco przełomowe i projekt został porzucony.

Drukarka, którą widziałem na wideo, nie różniła się konstrukcyjnie od tego, co znamy dziś. Tymczasem ówczesny rynek zdominowany był przez MakerBot Replicatory i drewniane Ultimakery. Szokujące, ale prawdziwe.

Pytanie, czy toolchangery są długo oczekiwaną rewolucją, jest więc spóźnione. Technicznie rzecz biorąc, ta rewolucja istnieje od dawna – dopiero teraz ktoś zdecydował się na jej poważną komercjalizację.

Doświadczenia z AMS i MMU pokazały, że wielokolorowy FFF jest możliwy, ale okupiony ogromnymi stratami materiału. W projektach wymagających wielu zmian ilość odpadów mogła być kilkukrotnie większa niż sam model.

Toolchangery – w formie Prusa XL, Snapmaker U1, WonderMaker czy ostatecznie Vortek od Bambu Lab – eliminują ten problem niemal całkowicie. Każda głowica drukuje wyłącznie swoim filamentem, więc nie ma potrzeby generowania wież czyszczących.

Przekłada się to na niższy całkowity koszt, lepszą jakość powierzchni oraz możliwość stosowania materiałów, które nie tolerują zanieczyszczeń.

Ale czy to naprawdę rewolucja? Z perspektywy rynku – nadchodzące miesiące pokażą, czy użytkownicy masowo porzucą AMS i MMU na rzecz toolchangerów.

Kluczowym czynnikiem będzie cena: jeśli koszt wejścia w toolchanger spadnie do poziomu popularnych drukarek z AMS, różnica w efektywności pracy może przekonać masowego odbiorcę.

Kto wygra wyścig?

Historia pełnokolorowego druku FFF to opowieść o wielkich obietnicach, bolesnych rozczarowaniach i niespodziewanych sukcesach. Od eksperymentów RichRapa w 2012 roku, przez kontrowersyjne botObjects, innowacyjne, lecz niedoskonałe podejścia XYZprinting i OVE, po spektakularny sukces AMS i dzisiejszy zwrot ku toolchangerom – widać, jak długo rynek dojrzewał, by znaleźć się w punkcie, w którym jesteśmy teraz.

Kto ostatecznie wygra ten wyścig? Snapmaker udowodnił, że klienci chcą tanich toolchangerów i są gotowi płacić z góry, by je zdobyć. Bambu Lab, dzięki Vortekowi, może wprowadzić nowy standard, który całkowicie wyeliminuje odpady i zdefiniuje przyszłość druku wielomateriałowego.

Prusa stoi na rozdrożu – z jednej strony ma lojalną społeczność i ogromne doświadczenie, z drugiej musi szybko zdecydować, czy rozwijać dalej MMU, czy przejść w kierunku toolheadów zero waste.

W tle pozostają Creality i Elegoo, które jeszcze nie odkryły swoich kart.

Jedno jest pewne: pełnokolorowy druk FFF, który przez lata był jedynie obietnicą i marzeniem, staje się dziś realnym standardem.

A rok 2025 zapisze się w historii jako moment, w którym technologia ta wyszła poza eksperymenty i prototypy, stając się prawdziwym narzędziem w rękach tysięcy użytkowników na całym świecie.


Najważniejsze wydarzenia minionego tygodnia (#35.25)

7. Siły Powietrzne przyznały 3D Systems kolejny kontrakt o wartości 7,65 mln USD

We wrześniu 2023 roku 3D Systems zdobyło początkowy kontrakt Sił Powietrznych USA o wartości 11 mln USD na opracowanie wielkoformatowej metalowej drukarki 3D do zastosowań hipersonicznych. Firma otrzymała teraz kolejne 7,65 mln USD na rozpoczęcie drugiej fazy projektu. Po tej informacji akcje 3D Systems wzrosły w ciągu dnia o 25%, a akcje Velo3D również wzrosły o 19% w związku z nowymi kontraktami ogłoszonymi przez Departament Obrony. Odzwierciedla to stałe inwestycje Pentagonu w technologię hipersoniczną, w tym udany test pocisku pod koniec 2024 roku, co czyni DoD kluczowym źródłem popytu dla branży druku addytywnego.

CZYTAJ WIĘCEJ: www.3dprint.com


6. Addireen wprowadził na rynek drukarkę metalową ADDIREEN 400G z czterema zielonymi laserami

Chińska firma Addireen zaprezentowała ADDIREEN 400G – wielkoformatową drukarkę 3D do metalu. Wyposażona jest w cztery zsynchronizowane zielone lasery i objętość roboczą 400 mm³, specjalnie zaprojektowaną do przetwarzania silnie refleksyjnej czystej miedzi i jej stopów. Maszyna umożliwia wysokoprecyzyjną, bezobsługową, ciągłą produkcję dla branż takich jak lotnictwo i elektronika. Kluczowe zalety to znacząco skrócony czas budowy, gęstość elementów na poziomie 99,8% oraz możliwość tworzenia skomplikowanych struktur o grubości ścianek do 0,08 mm.

CZYTAJ WIĘCEJ: www.voxelmatters.com


5. IperionX otrzymał 12,5 mln USD od Departamentu Obrony

IperionX otrzymał 12,5 mln USD od Departamentu Obrony USA w ramach większej umowy o wartości 47,1 mln USD na rozwój krajowej produkcji tytanu w Wirginii. Finansowanie ma na celu zabezpieczenie amerykańskiego łańcucha dostaw tytanu, kluczowego dla obronności i druku 3D, zmniejszając zależność od zagranicznych źródeł. IperionX wykorzysta środki na zakup sprzętu, dążąc do osiągnięcia rocznej zdolności produkcyjnej przekraczającej 1000 ton metrycznych. Inicjatywa wspiera produkcję tańszego i bardziej zrównoważonego proszku tytanowego zarówno dla technologii addytywnych, jak i tradycyjnych metod wytwarzania.

CZYTAJ WIĘCEJ: www.3dprint.com


4. Sandvik wprowadził proszek narzędziowy Osprey MAR 55

Sandvik wprowadził Osprey MAR 55 – nowy, opatentowany proszek stali narzędziowej do druku addytywnego. Łączy on cechy stali maraging i stali narzędziowych, oferując doskonałą spawalność, wysoką odporność na zużycie i twardość przekraczającą 50 HRC bez konieczności skomplikowanych obróbek cieplnych. Materiał zapewnia również korzyści środowiskowe – o 21% niższy ślad CO₂ w porównaniu ze standardowymi stalami maraging. Jest zoptymalizowany pod kątem procesów LPBF i DED, a jego głównym przeznaczeniem są wymagające aplikacje narzędziowe w sektorach takich jak lotnictwo i obronność.

CZYTAJ WIĘCEJ: www.voxelmatters.com


3. restor3d zebrało 104 mln USD w rundzie finansowania

Firma medyczna restor3d pozyskała 104 mln USD w rundzie finansowania. Prywatna firma inwestycyjna Partners Group zainwestowała 65 mln USD w znaczący pakiet mniejszościowy, a dotychczasowi udziałowcy dołożyli 39 mln USD. Spółka wykorzystuje oprogramowanie oparte na sztucznej inteligencji oraz własny druk 3D do tworzenia spersonalizowanych implantów ortopedycznych. Nowy kapitał przyspieszy innowacje produktowe i rozwój komercyjny, rozszerzając dostęp do spersonalizowanej opieki chirurgicznej. Przedstawiciel Partners Group dołączy do rady dyrektorów restor3d.

CZYTAJ WIĘCEJ: www.tctmagazine.com


2. Bambu Lab wypuścił drukarkę 3D H2S

Bambu Lab zaprezentował H2S – nową flagową drukarkę FDM 3D. Jej cena startowa to 1249 USD, a objętość robocza wynosi 340×320×340 mm, czyli o 220% więcej niż w modelu X1C. H2S jest kompatybilna z modułem do grawerowania i cięcia laserowego 10 W, co pozycjonuje ją jako wszechstronne „osobiste centrum produkcyjne”. Oferuje prędkość druku 1000 mm/s, temperaturę dyszy do 350°C oraz zaawansowane funkcje, takie jak filtracja HEPA. Skierowana jest zarówno do hobbystów, jak i profesjonalistów, stanowiąc uproszczoną alternatywę dla bardziej złożonych systemów dwuekstruderowych.

CZYTAJ WIĘCEJ: www.all3dp.com


1. Bambu Lab ogłosił nowy system wymiany hotendów Vortek

Bambu Lab ogłosił opracowanie drukarki H2C – rewolucyjnej maszyny wyposażonej w nowy system bezprzewodowej wymiany hotendów Vortek. Technologia ta eliminuje odpady filamentowe („poop”), umożliwiając automatyczną wymianę całych hotendów dla każdego koloru zamiast ich czyszczenia. Kompaktowy, 10-gramowy hotend wykorzystuje nagrzewanie indukcyjne i komunikację bezprzewodową dla maksymalnej niezawodności. Premiera planowana jest na końcówkę 2025 roku, a dla posiadaczy H2D i H2S dostępna będzie ścieżka aktualizacji – choć wymagająca umiejętności technicznych. Innowacja ta ma zrewolucjonizować druk wielokolorowy, łącząc szybkość z minimalnym marnowaniem materiału.

CZYTAJ WIĘCEJ: www.voxelmatters.com

Przewijanie do góry