Οδηγός για την τρισδιάστατη εκτύπωση με χρώμα
Οι περισσότερες τεχνολογίες τρισδιάστατης εκτύπωσης μπορούν να τυπώσουν μόνο με ένα χρώμα. Για να έχετε πολύχρωμες εκτυπώσεις, συχνά απαιτείται να χρησιμοποιήσετε μπογιές οι άλλες τεχνικές για να προσθέσετε χρώμα. Παρόλα αυτά για πολύπλοκα αντικείμενα, το βάψιμο μπορεί να μην είναι η κατάλληλη επιλογή και η μόνη λύση να είναι να εκτυπωθεί κομμάτι κομμάτι σε χρώμα. Σε αυτό το tutorial, θα πάμε σε 5 τεχνικές για να προσθέσουμε χρώμα στις εκτυπώσεις μας. Θα ξεκινήσουμε απο τις επιλογές με το μικρότερο κόστος όπως την εναλλαγή νήματος και την διπλή εξώθηση και θα δουλέψουμε τρόπους σε ακριβές και βιομηχανικές επιλογές όπως δέσμευση συνδετικού υλικού.
Εναλλαγή νήματος
Η εναλλαγή νήματος είναι μια τεχνική που χρησιμοποιείται στην εκτυπώσεις FDM και σας επιτρέπει να χρησιμοποιήσετε διαφορετικά χρώματα για διαφορετικά στρώματα ενός μοντέλου. Είναι σχετικά απλή διαδικασία και μπορεί να γίνει στα περισσότερα FDM μηχανήματα:
- Σταματήστε την εκτύπωση εκεί που θέλετε να αλλάξετε χρώμα.
- Σηκώστε το Nozzle 20mm στον άξονα Ζ χρησιμοποιώντας τον έλεγχο του λογισμικού.
- Βγάλτε το υπάρχον νήμα
- Σπρώξτε το καινούριο νήμα μέχρι να δείτε να αλλάζει το χρώμα
- Αφαιρέστε το εξωθημένο νήμα
- Χαμηλώστε τον άξονα Ζ 20mm στην αρχική του θέση
- Συνεχίστε την εκτύπωση
Η μέθοδος αυτή είναι καλή για πράγματα όπως λογότυπα ή πλάκες με εξωθημένο κείμενο. Το κάτω μέρος του μοντέλου μπορεί να εκτυπωθεί σε ένα χρώμα και το χρώμα μπορεί να αλλάξει για να φαίνονται πιο έντονα τα πάνω τμήματα του μοντέλου. Αυτό μπορεί να γίνει όσες φορές θέλουμε αλλά μπορεί να γίνει κουραστικό και συχνά απαιτητικό για να βγεί σωστό.
Βαφή με νήμματα
Η βαφή με τα νήμματα μοιάζει με την εναλλαγή νήμματος, και επιτρέπει την βαφή διαφορετικών στρωμάτων στο μοντέλο. Αυτή η τεχνική δουλέυει τέλειο με το νήμα νάυλον. Το νάυλον είναι πασίγνωστο για την διατήρηση της υγρασίας, και χρειάζεται να διατηρείται σε ξηρό περιβάλλον, αλλά είναι αυτή η ιδιότητα που της επιτρέπει επίσης να απορροφά εύκολα τη βαφή των υφασμάτων. Βρήκαμε ότι η βαφή Rit δουλεύει τέλεια για αυτή την διαδικασία. Θα δώσουμε μία γρήγορη περιγραφή της διαδικασίας εδώ.
- Τυλίξτε το νήμα σας σε ένα πηνίο και ασφαλίστε με κορδόνι ή φερμουάρ
- Βράστε νερό και ανακατέψτε το με την βαφή Rit
- Τοποθετήστε ένα τμήμα του νήματος σας στο διάλυμα για διάστημα έως και 10 λεπτών
- Αφαιρέστε και επαναλάβετε τις υπόλοιπες ενότητες χρησιμοποιώντας το χρώμα που επιθυμείτε
Αυτή η διαδικασία μπορεί να παράγει εντυπωσιακά αποτελέσματα, αλλά έχετε πολύ λίγο έλεγχο με το ποιός τομέας υιοθετεί ποιό χρώμα. Πολλά νάυλον απαιτούν διπλή εξώθηση με θερμοκρασίες έως 245C που είναι πιο ζεστές απο πολλά ζεστά άκρα που μπορούμε να διαχειριστούμε. Για χαμηλότερη θερμοκρασία νάυλον, δείτε το νήμα Taulman’s Nylon 230.
Πολύ-εξώθηση
Οι εκτυπωτές με πολλαπλούς εξωθητές είναι ιστορικά αποδεδειγμένο ότι είναι δύσκολο να επιτύχουν αξιόπιστα, αλλά η τεχνολογία συνεχίζει να βελτιώνεται. Οι εκτυπωτές με λειτουργία διπλής εξώθησης έχοντας πολλαπλούς εξωθητές ταΐζουν διαφορετικούς τύπους ή χρώματα νημάτων σε ζεστά άκρα.
Ο πιο δημοφηλείς συμπεριλαμβάνει ένα ή περισσότερους εξωθητές και ένα ή περισσότερα ζεστά άκρα. Κάθε εξωθητής ταΐζει νήμα σε μία μονή ζεστή άκρη η οποία χρησιμοποιείται για να τυπωθεί ένα μέρος του μοντέλου. Οι αριθμοί των εξωθητών που χρησιμοποιούμε συσχετίζεται κατευθείαν με τον αριθμό των διαφορετικών νημμάτων ή υλικών που μπορούμε να χρησιμοποιήσουμε με την διπλή εξώθηση και είναι η πιο κοινή ρύθμιση.
Μια πιο καινούρια και λίγότερο κοινή τεχνική για πολύ-εξωθητή περιλαμβάνει μια ζεστή άκρη και πολλαπλούς εξωθητές. Κάθε εξωθητής ταΐζει την σύνδεση και μόνο ένας εξωθητής είναι ενεργός την ώρα. Ο ενεργός εξωθητής συνεχίζει να ταΐζει με νήμα την ζεστή άκρη. Όταν θέλετε να άλλαξετε υλικό, ο ενεργός εξωθητής σταματάει και έναν άλλος ξεκινάει. Το υπολειπόμενο νήμα στο φίλτρο είναι «καθαρισμένο» μέχρι να αρχίσει να ρέει το νέο υλικό από το ζεστό άκρο.Αυτή η τεχνική εξαλείφει κάποιες απο τις προκλήσεις που συσχετίζονται με την διπλή εξώθηση και είναι η διαδικασία που χρησιμοποιείται για την αναβάθμιση του πολυ-εξωθητή στο Prusa Mk II.
Ένα απο τα μεγαλύτερα οφέλη της διπλής εξώθησης πέρα απο την εκτύπωση σε πολλαπλά χρώματα είναι η ικανότητα να τυπώνεις αντικείμενα και υποστηρίγματα χωριστά. Αυτό στο επιτρέπει υλικό όπως το νήμα PVA για δομές υποστηριγμάτων το οποίο διαλύεται στο νερό. Μετά την εκτύπωση, το αντικείμενο μπορεί να βυθιστεί στο νερό ( ή σε κάποιο διαφορετικό διαλύτη ανάλογα με το υλικό σας ) για να διαλυθούν τα υποστηρίγματα εντελώς.
Κοπή νημάτων
Η κοπή των νημάτων είναι μία τεχνική που επιτρέπει την παραγωγή επιλεκτικών έγχρωμων εκτυπώσεων με ένα μόνο εξωθητήρα και ζεστό άκρο. Η παλέτα είναι μία από τις πιο δημοφιλείς συσκευές για την κοπή νήματος. Χωράει έως 4 διαφορετικά χρώματα και τα κόβει σε ένα μονό συνεχόμενο νήμα.
Το σύστημα κοπής νήματος. Πηγή εικόνας: mosaicmanufacturing.comΑυτό είναι παρόμοιο με την εναλλαγή νήματος και την βαφή, αλλά η παλέτα είναι αυτόνομη που σημαίνει ότι μπορείς να είσαι πιο επιλεκτικός με το ποιό κομμάτι του μοντέλου θα βαφτεί. Λέγοντας το τρισδιάστατο λογισμικό ποιό τομέα να βάψει η παλέτα αυτόματα κόβει τα διαφορετικά νήματα στην απαραίτητη διαμόρφωση. Αυτή η τεχνική είναι καλή για να προσθέτουμε χρώμα στις εκτυπώσεις μας αλλά δεν δουλεύει τόσο καλά σε διαφορετικά υλικά. Διαδικασίες όπως η εκτύπωση των υποστηριγμάτων και του αντικειμένου ξεχωριστά λειτουργούν λιγότερο καλά στην παλέτα, διότι επειδή η συναρμολόγηση ανόμοιων υλικών είναι δύσκολη και επειδή τα διαφορετικά υλικά απαιτούν διαφορετικές ρυθμίσεις εκτύπωσης.
Υποστηριζόμενες τεχνολογίες
Υπάρχουν λίγες τεχνολογίες εκτυπώσεις που επιτρέπουν την εκτύπωση με πολλά χρώματα από προεπιλογή, αν και αυτή τη στιγμή είναι ενεργοποιημένη μόνο σε μηχανές επαγγελματικού επιπέδου.
Το PolyJet είναι μια διαδικασία με την οποία μικρά σταγονίδια φωτοπολυμερούς ρητίνης “εκτοξεύονται” πάνω σε ένα αντικείμενο και στη συνέχεια σκληρύνεται από ένα υπεριώδες φως.Ορισμένες μηχανές PolyJet μπορούν να χρωματίζουν αυτά τα σταγονίδια πριν από την εναπόθεση, παράγοντας ένα πλήρως λεπτομερές τμήμα 3D.Οι μηχανές PolyJet μπορούν επίσης να εκτυπώσουν σε πολλαπλά υλικά με ένα από τα συνηθέστερα παραδείγματα να είναι η χρήση ενός υλικού σαν κερί για δομές στήριξης, το οποίο τήκεται μέσω ενός θερμαινόμενου θαλάμου μετά την εκτύπωση.
Το πλέγμα συνδετήρων είναι μια διαδικασία με την οποία ένα συνδετικό υλικό εναποτίθεται πάνω σε ένα κονιοποιημένο υπόστρωμα.Σε αυτή την περίπτωση, ο συνδετήρας χρωματίζεται πριν την τοποθέτηση του. Το πλέγμα συνδετήτων σύχνά παράγει λιγότερα αποτελέσματα απο το PolyJet. Ο έγχρωμος συνδετήρας μπορεί να ξεβάψη σε διαφορετικούς τομείς της σκόνης που οδηγεί σε περισσότερο διάχυτο χρώμα. Και το PolyJet και το σύστημα συνδετήρων είναι βιομηχανικού επιπέδου διαδικασίες που δεν είναι προσβάσιμο στους καταναλωτές.
Οι νέες τεχνολογίες εκτύπωσης σε διαφορετικά υλικά ή πρόσθεση χρώματος στα σχέδια είναι πάντα αναπτυγμένο. Αυτές είναι κάποιες απο τις πιο δημοφιλείς τεχνικές και προσφέρουν μια ποικιλία στο κόστος και στις απαιτήσεις τους εξοπλισμού. Αν ενδιαφέρεστε παραπάνω για την πολύχρωμη βαφή αντικειμένων, μείνετε συντονισμένοι στο Blog μας για το πως μπορείτε να έχετε απίστευτα αποτελέσματα με σπρέυ!
