Цветная 3D печать

Когда люди интересуются 3D-печатью, они спрашивают: «Можно ли с ее помощью воспроизвести любой объект?». Ответ немного сложнее. Да, теоретически технология позволяет копировать большинство объектов и даже фигуры людей, отсканированных с них лично. Однако одной из основных проблем были цвета. 

До недавнего времени полноцветная 3D-печать была доступна только для дорогих промышленных систем производства таких, как Stratasys или 3D Systems. Сегодня появились более доступные полноцветные 3D-принтеры.

Основные особенности технологии

Полноцветное оборудование способно создавать объекты с фотореалистичным цветом. Для этого необходима возможность смешивать различные нити или чернила для получения точных оттенков и градиентов. Технологии можно разбить на две категории:

  • Первая — это прямая цветная 3D-печать, где цвет получается из нитей, используемых в FDM-устройстве.
  • Вторая категория — непрямая цветная печать, когда цвет наносится из внешнего источника на нить в процессе.

Прямая 3D-печать

Разноцветные отпечатки можно получить на оборудовании с одним экструдером, назначив несколько задач в программном обеспечении для нарезки. Полученный G-код будет инструктировать принтер: начинать с одной цветной нити, а затем делать паузу на определенной высоте слоя. В этот момент новая нить заменяется, и задание на печать возобновляется. Этот метод позволяет на стандартном устройстве с одним экструдером создавать многоцветный объект.

Завоевывают рынок двойные экструзионные принтеры, которые используются для объединения обычных нитей с растворимыми носителями. Сложные модели также могут быть напечатаны в двух сплошных цветах с применением двух разных нитей, которые размещаются в течение одного сеанса печати.


Плюсы и минусы

У этих методов прямой цветной 3D-печати есть свои преимущества и недостатки.

Плюс — легко достичь больших областей насыщенного цвета.

Минус — невозможность смешивания цветов и, как следствие, невозможность воспроизведения фотореалистичных текстур.

Использование же принтера с несколькими экструдерами увеличивает риск потенциальных ошибок. Поскольку каждый экструдер может застревать или создавать слои различного качества. 

Отпечатки хороши только из однородных нитей. Нити разных производителей могут привести к застреванию или проблемам склеивания между слоями разных цветов.

Косвенная полноцветная печать

Трехмерная цветная печать, требующая незначительных изменений цвета, лучше всего достигается с помощью непрямой технологии. Здесь цвет наносится из внешнего источника на нить в процессе. В то время, как эти процессы ранее были областью высококачественных моделей 3D-принтеров и онлайн-сервисов, теперь технология распространяется и на потребительское оборудование.


Использование высокопроизводительных принтеров и онлайн-сервисов

Многие компании выпускают высококачественные 3D-принтеры, которые производят полноцветные отпечатки. Однако цена на них значительно превышает бюджет среднего потребителя. Эти машины представляют собой промышленное оборудование, которое производит цветные отпечатки из различных материалов.

  • Stratasys — лидер в сфере высококачественной цветной 3D-печати, предлагает разные модели принтеров. Устройство PolyJet компании создает модели, осаждая слои жидкого фотополимера толщиной всего 16 микрон (0,0006 дюйма) и одновременно отверждая его ультрафиолетовым светом.
  • HP Jet Fusion обещает создавать полноцветные 3D-отпечатки за то же время, что конкурирующие продукты могут создавать один отпечаток. В запатентованном процессе HP используются пигменты CMYK (голубой, пурпурный, желтый и черный). Они смешиваются на уровне «вокселей» — так называемые крошечные трехмерные пиксели, которые образуют ДНК Multi Jet Fusion. Этот процесс дает цветному 3D-принтеру HP возможность печатать объекты с невероятно точным цветом, формой и деталями.
  • Другие компании предлагают свои собственные высококачественные цветные 3D-принтеры. Такие как 3DPandoras 1.0 , в которой используются гипсовый порошок, прозрачное связующее, отвердитель и чернила CMYK для получения красивых полноцветных отпечатков.
  • Mimaki — еще одна компания, демонстрирующая собственный полноцветный 3D-принтер высокого класса. Они используют технологию УФ-отверждения, изначально разработанную для 2D. Пигментированная УФ-отверждаемая смола распыляется через промышленные струйные головки, которые затем отверждаются в твердом состоянии.

Заключение

Независимо от того, генерирует ли принтер цвет с помощью нескольких нитей или используете какой-либо процесс CMYK, будущее полноцветной 3D-печати выглядит ярким. Мы находимся на ранних этапах полноцветной 3D-печати. По мере совершенствования технологий, будут и результаты. В последующие годы мы все сможем печатать полноцветные 3D-отпечатки так же легко, как и наши фотографии на бумаге.

Возврат к списку статей