Ещё несколько лет назад цветная FDM-печать была уделом энтузиастов: двойные экструдеры текли, а смена пластика по ходу печати требовала ручной работы. Сегодня принтер с четырьмя катушками — обычная покупка. Рассказываем, как устроена многоцветная и многоматериальная печать, в чём её подвохи и когда она действительно нужна.
Простейший способ: пауза на слое
Самый старый трюк — остановить печать на нужной высоте и вручную сменить катушку. Так делают таблички, логотипы и подставки с рельефным текстом: основа одного цвета, буквы — другого. Способ бесплатный и работает на любом принтере, но даёт только «полосы» по высоте: в одном слое может быть лишь один цвет.
Одно сопло, несколько катушек
Самая популярная сегодня схема — система автоматической смены материала перед единственным соплом. Так устроены AMS у Bambu Lab, MMU у Prusa и аналогичные модули других производителей. Принтер отрезает нить, выводит её из головки, подаёт новую и прочищает сопло, выдавливая немного пластика, пока цвет не станет чистым.
Цвет можно менять в пределах одного слоя, поэтому получаются полноценные многоцветные модели: фигурки, карты рельефа, детали с маркировкой. Цена удобства — отходы и время. Каждая смена занимает от полуминуты до пары минут и оставляет кусочек «продувки». На модели с сотнями смен отходов может оказаться больше, чем пластика в самой детали.
Смена инструмента и независимые экструдеры
Другой подход — несколько печатающих головок. В принтерах со сменой инструмента (toolchanger) каретка оставляет одну головку на парковке и берёт другую. Головки уже прогреты и заправлены, поэтому продувка почти не нужна, а смена занимает секунды. Похожая идея — IDEX, два независимых экструдера на одной оси: кроме двухцветной печати, они умеют печатать две одинаковые детали одновременно или зеркальные копии.
Такие машины дороже и сложнее в настройке: головки нужно точно откалибровать относительно друг друга, иначе цвета разъедутся.
Многоматериальная печать
Разные материалы в одной детали часто важнее разных цветов:
- Растворимые поддержки. PVA растворяется в воде, HIPS — в лимонене. Поддержки из них просто вымачивают, и сложные внутренние полости остаются чистыми.
- Жёсткое плюс мягкое. Корпус из PETG с прорезиненными накладками из TPU печатается целиком, без клея.
- Интерфейс поддержек. Контактный слой из другого материала, который плохо слипается с основным, позволяет снять поддержку чисто, без следов.
Не все пары совместимы: PLA плохо держится на PETG, нейлон — почти ни на чём. Перед заказом стоит уточнить, какие сочетания печатаются надёжно.
Полноцвет: порошок и фотополимер
Для настоящей фотореалистичной цветной печати есть технологии, где цвет наносится струйной головкой. Гипсовые принтеры с binder jetting окрашивают каждый слой порошка, как бумагу в струйном принтере. PolyJet смешивает капли цветных фотополимеров и даёт сотни тысяч оттенков с прозрачностью. Так печатают архитектурные макеты, анатомические модели и прототипы упаковки.
Как подготовить модель к цветной печати
- Разбейте модель на части по цветам и сохраните их в одном 3MF: формат хранит несколько объектов и назначенные им материалы.
- Меньше смен — дешевле и быстрее. Цвет, который появляется в каждом слое понемногу, обходится дороже большой одноцветной зоны.
- Рельефный текст выгоднее плоского. Буквы, выступающие над поверхностью, печатаются отдельными слоями, и смен становится меньше.
- Покраска иногда честнее. Для единичной фигурки ручная роспись даст более тонкий результат, чем десятки смен филамента.
Есть многоцветная модель?Пришлите 3MF с назначенными цветами — посчитаем печать.
Рассчитать печатьИсточники
- Fused filament fabrication — Wikipedia
- Prusa Knowledge Base: многоматериальная печать
- Binder jetting — Wikipedia
Иллюстрации
- Обложка — 3DBenchy, CC BY 2.0
- Принтер Bambu Lab X1 Carbon с модулем AMS на четыре катушки — Benlisquare, CC BY-SA 4.0
- Полноцветный порошковый принтер 3D Systems ProJet: головка окрашивает каждый слой — Smokeonthewater, CC BY-SA 4.0
.jpg){kind=link}
.jpg){kind=link}
Фотополимерная печать смолой на заказПечать фотополимерной смолой передаёт мелкие детали и даёт гладкую поверхность без заметных слоёв: фигурки, миниатюры, мастер-модели и...
Подробнее и цены