Como funciona a impressão 3D colorida?

A impressão multicolorida é uma fascinante técnica de impressão 3D, pois permite que seu arquivo 3D ganhe vida em cores. Hoje vamos dar uma olhada mais detalhada nesta tecnologia e ver como a impressora 3D consegue “pintar” o modelo durante o processo de impressão.

 

 

Como funciona a Impressão 3D Colorida?

A maioria das tecnologias de impressão 3D só pode imprimir em uma única cor. Para a maioria dos criadores, a criação de impressões multicoloridas exige que você use tinta ou outras técnicas de pós-processamento para adicionar cores posteriormente. Para objetos complexos, pintar depois pode não ser uma opção e a única solução é imprimir a peça em cores desde o início.

 

Para muitos, as impressões 3D multicoloridas se tornaram o santo graal da impressão 3D. A criação de impressões 3D já foi o objetivo dos modelos de impressoras 3D coloridas de alta qualidade, cujo custo estava fora do alcance do consumidor médio. Agora, várias opções estão disponíveis para criar impressões 3D coloridas.

Como funciona a impressão 3D colorida?

Impressão Direct Color 3D com uma única extrusora

 

A Paleta + Fonte: Fabricação em Mosaico

Impressões multicoloridas podem ser obtidas com uma única extrusora, atribuindo várias tarefas ao seu software de fatiamento. O Código G resultante instruirá sua impressora para começar com um único filamento de cor e, em seguida, pausará em uma determinada altura de camada. Nesse ponto, um novo filamento é trocado e o trabalho de impressão é retomado. Essa técnica permite que qualquer pessoa com uma impressora de extrusora única padrão crie um objeto multicolorido.

 

Se trocar o filamento durante um trabalho de impressão for tedioso, dê uma olhada na Paleta + da Mosiac Manufacturing . Ele foi projetado para permitir que uma única impressora 3D extrusora imprima facilmente até quatro filamentos diferentes ao mesmo tempo. Tendo quatro filamentos separados como entrada, ela os funde em um filamento multicolorido de filamentos multicoloridos. Como o processo de fusão é controlado pelo software de fatiamento, um modelo tem a quantidade exata de cor necessária para uma área específica de uma impressão 3D.

Como funciona a impressão 3D colorida?

Impressão direta a cores 3D com múltiplas extrusoras

 

Kit de Actualização de Múltiplos Materiais para o Original Prusa MK2 / S Fonte: Prusa Research

As impressoras de extrusão dupla são bastante comuns atualmente, freqüentemente usadas para combinar filamentos normais com materiais de suporte solúveis. Modelos complexos também podem ser impressos em duas cores sólidas usando dois filamentos diferentes que são enviados dentro de uma única sessão de impressão.

 

O Original Prusa i3, com seu Kit de Atualização de Múltiplos Materiais MK2 / S, eleva a parada com quatro extrusoras depositando quatro filamentos diferentes em uma única sessão de impressão.

Prós e contras da impressão 3D a cores diretas

Há vantagens e desvantagens para esses métodos de impressão 3D em cores diretas. A principal vantagem é que é fácil conseguir grandes áreas de cores saturadas.

 

A principal desvantagem é que a mistura de cores é impossível e, como resultado, é impossível reproduzir texturas foto-realistas. Além disso, o uso de uma impressora com vários extrusores expande a possibilidade de erros potenciais, uma vez que cada extrusora pode obstruir ou produzir camadas de qualidade variável.

 

Finalmente, as impressões são tão boas quanto os filamentos usados. Filamentos de diferentes fabricantes podem causar atolamentos ou problemas de colagem entre camadas de cores de filamentos diferentes.

Como funciona a impressão 3D colorida?

Impressão 3D a cores indireta

Impressões coloridas em 3D que exigem mudanças sutis de cores são melhor obtidas usando processos de impressão em cores indiretos. Aqui, a cor é aplicada de uma fonte externa ao filamento durante o processo de impressão.

 

Embora esses processos tenham sido anteriormente o domínio de modelos de impressoras coloridas 3D de ponta e serviços on-line, a tecnologia agora está se filtrando para impressoras 3D de consumo.

Impressão 3D a cores indireta com impressoras de ponta e serviços online

A série Jet Fusion Fonte: HP

Muitas empresas oferecem impressoras 3D de ponta que produzem impressões coloridas. No entanto, o preço dessas impressoras está bem acima do orçamento do consumidor médio. Essas máquinas são impressoras 3D industriais que produzem impressões coloridas em uma variedade de materiais.

 

Há muito tempo, a Stratasys é líder em impressão em cores 3D de ponta, oferecendo várias impressoras diferentes em vários níveis de preço. A impressora PolyJet da empresa constrói modelos depositando camadas de fotopolímero líquido de até 16 mícrons (0,0006 ”) e simultaneamente curando-o com luz UV.

 

A impressora 3D Jet Fusion da HP promete criar impressões 3D em cores no mesmo período de tempo que os produtos concorrentes podem criar uma única impressão. O processo patenteado da HP usa pigmentos CMYK (ciano, magenta, amarelo e preto) que são misturados no nível “voxel” – também conhecidos como os minúsculos pixels tridimensionais que formam o DNA do Multi Jet Fusion. Esse processo dá à impressora 3D colorida da HP sua capacidade exclusiva de imprimir objetos com cores, formas e detalhes incrivelmente precisos.

 

Outras empresas oferecem suas próprias impressoras coloridas 3D de ponta, como o 3DPandoras 1.0 , que usa pó de gesso, um aglutinante claro, um agente de cura e tintas CMYK para produzir lindas impressões coloridas.

 

A Mimaki é outra empresa que exibe sua própria impressora 3D colorida de alta qualidade. Sua impressora usa uma tecnologia de cura UV originalmente desenvolvida para impressão 2D. Uma resina curada por UV pigmentada é expelida através de cabeçotes de jato de tinta industriais, que é então curada em um estado sólido.

 

Uma das maiores vantagens que a empresa traz para o espaço é a variedade. Ao contrário do J750 da Stratasys, que possui 360.000 cores e seis texturas diferentes, o 3DUJ-553 pode produzir mais de 10 milhões de cores.

 

Se as máquinas de ponta estiverem fora do seu alcance, os serviços on-line de impressão 3D oferecem uma ampla gama de opções para quem quer obter impressões 3D com aparência profissional. Muitos serviços oferecem a opção de imprimir em vários materiais, bem como imprimir em milhões de cores. A EngiPrinters está sempre disposta a entender seu projeto afim de oferecer a solução ideal para o seu problema e para solicitar um orçamento basta clicar aqui ou nos chamar por nossos canais de contato e todas as redes sociais.

Para obter uma impressão colorida, nesses casos, normalmente basta que você carregue o modelo, pague a taxa apropriada e, dentro de alguns dias, o modelo em 3D colorido será enviado de volta para você.

 

Até recentemente, os únicos tipos de materiais fornecidos pelos serviços de impressão 3D usavam materiais baseados em gesso ou arenito. Esses materiais produzem ótimos resultados, mas são frágeis. A principal vantagem do plástico é que ele é mais robusto e menos propenso a quebrar ou quebrar quando solto.

Impressão 3D a cores indiretas com impressoras 3D baseadas no consumidor a cores

A fonte de cor Da Vinci: XYZPrinting

A MCor tem criado modelos de impressoras 3D a cores por muitos anos, mas com um toque especial. Em vez de plástico, suas impressoras, como a ARKe,usam papel comum de impressão. O uso de papel permite que as impressoras do MCor depositem tintas CMYK padrão em cada folha de papel em milhões de combinações de cores antes que a camada seja cortada e fundida com a próxima camada de papel. O resultado é uma impressão colorida. O principal problema com essa técnica é que as tintas podem sangrar ou se espalhar, resultando em detalhes “suaves”. Ainda assim, os resultados continuam impressionantes.

 

A XYZPrinting expandiu sua gama de impressoras FDM de consumo com uma impressora 3D colorida denominada Da Vinci Color . Usando um processo CMYK semelhante às impressoras MCor, essa impressora deposita um filamento especialmente formulado que pode absorver as tintas de jato de tinta CMYK antes que a próxima camada seja aplicada, resultando em uma impressionante impressão em cores. Assim como no MCor, a impressão final exibe detalhes “suaves” porque a tinta pode penetrar no filamento, resultando em áreas onde uma cor sangra em outra. Além disso, a superfície da impressão tem uma leve aparência translúcida, como se a cor estivesse presa dentro, em vez de estar na superfície.

 

Uma grande desvantagem desses tipos de impressão 3D baseada em CMYK é a integridade da superfície impressa em 3D. Quaisquer irregularidades que possam ocorrer durante o processo de impressão são difíceis de corrigir porque a cor é fundida no filamento. Lixar ou reparar uma impressão 3D que já esteja colorida provoca manchas na superfície, o que prejudica a aparência final.

Como funciona a impressão 3D colorida?

Adotando a tecnologia de impressão em cores CMYK 3D

Exemplo de impressão com a fonte J750: Stratasys

O elemento comum à impressão em 3D colorida de ponta e a nível de consumidor é o uso da tecnologia de jato de tinta para gerar os milhões de cores que a impressão CMYK permite. Unforunately, os resultados podem ser imprevisíveis. O problema não está na tecnologia, está em como uma determinada cor é descrita. Os mapas de textura usados para criar gráficos 3D geralmente são salvos no formato RGB (Vermelho, Verde, Azul), que cria cores vibrantes na tela, mas nem sempre são traduzidos corretamente no processo de cores CMYK.

 

RGB é considerado um formato de cor aditivo. Se você tivesse que combinar todas as três cores RGB com força total, o resultado seria branco. CMYK é considerado um formato de cor subtrativo. Misturar todas as quatro cores CMYK com força total produz um preto lamacento e você não pode gerar branco usando tintas CMYK. (Branco é a superfície sem cor em que as tintas CMYK são impressas.) Assim, no caso da impressão a cores 3D, o filamento branco é necessário para as tintas CMYK.

 

Para obter os melhores resultados da tecnologia de jato de tinta CMYK, é necessária alguma compreensão da correção de cores CMYK. Imagine que você queira fazer uma impressão 3D de uma árvore de Natal verde que use um mapa de textura para todas as informações de cores. Se o mapa de textura foi criado no formato RGB, a cor ficará vibrante na tela do computador, mas poderá parecer opaca quando impressa em 3D.

 

Examinar os canais de cores em um programa como o Photoshop revelará que muita tinta ciano e amarela está sendo usada (o que é apropriado para criar verde), mas também pode revelar que as tintas magenta e preta também estão sendo usadas, o que embotará a cor. Estas “cores contaminantes” são desnecessárias para produzir verde, enquanto aumentar as tintas ciano e amarelo em seus respectivos canais produzirá uma cor verde muito mais vibrante quando a impressão 3D for produzida.

 

A descrição desse processo é muito simplificada aqui, mas os resultados valem o esforço. Existem muitos vídeos do YouTube que descrevem a teoria das cores e as diferenças entre as cores RGB e CMYK. Uma boa descrição básica pode ser encontrada aqui.

Como funciona a impressão 3D colorida?

Conclusão na impressão 3D a cores

Quer você gere cores usando múltiplos filamentos ou use algum tipo de processo CMYK, o futuro da impressão 3D colorida aparece brilhante. Aqueles de nós com idade suficiente para lembrar o advento da impressão a jato de tinta lembrarão que as primeiras impressoras nem sempre produziram resultados vibrantes.
Com o passar dos anos, o processo necessário para gerar impressões coloridas fantásticas em casa melhorou até o ponto em que os resultados profissionais podem ser alcançados mesmo com as impressoras mais baratas. Estamos nos estágios iniciais da impressão 3D colorida. À medida que as tecnologias melhoram, os resultados também.
Nos próximos anos, todos nós poderemos imprimir impressões 3D coloridas com a mesma facilidade com que podemos imprimir nossas fotos favoritas em papel.

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