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Le guide ultime de l'impression 3D en couleur

La plupart des technologies d'impression 3D ne peuvent imprimer qu'en une seule couleur. Pour la majorité des fabricants, la création d'impressions multicolores exige que vous utilisiez de la peinture ou d'autres techniques de post-traitement pour ajouter de la couleur par la suite. Pour les objets complexes, peindre ensuite peut ne pas être une option et la seule solution est d'imprimer la pièce en couleur dès le début. Dans ce tutoriel, nous aborderons 5 techniques pour ajouter de la couleur à vos impressions 3D. Nous commencerons par des options moins coûteuses comme l'échange de filaments et l'extrusion double, puis nous passerons à des options coûteuses et industrielles comme PolyJet et Binder Jetting.

Color Kit Resin

Les résines SLA n'étaient traditionnellement disponibles que dans un petit nombre de couleurs sélectionnées par le fabricant. Pour ceux qui connaissent moins bien le processus d'impression des ANS, ce guide vous aidera à mieux le comprendre. Les limites dans le choix des couleurs des résines SLA limitent la capacité des concepteurs et des ingénieurs à créer des modèles qui ont le même aspect visuel que leurs prototypes finaux.

Le guide ultime de l'impression 3D en couleur

Le tout nouveau Color Kit de Formlabs permet aux concepteurs et ingénieurs de produits de créer des prototypes ressemblant à des prototypes de leurs conceptions avec la qualité et la finition de surface qui font la réputation de SLA. Color Kit commence comme une résine de base blanche à laquelle on ajoute du cyan, du jaune, du magenta, du noir et du blanc afin de créer une gamme complète d'options de couleurs différentes. Chacun des composants du contrôleur de l'image d'en-tête a été réalisé à l'aide du nouveau Color Kit.

Echange de filaments

L'échange de filaments est une technique utilisée dans l'impression FDM qui vous permet d'utiliser différentes couleurs pour différentes couches de votre modèle. C'est un processus relativement simple qui peut se faire sur la plupart des machines FDM :

  1. Pause de l'impression à l'endroit où vous voulez changer les couleurs
  2. Relever la buse de 20 mm dans l'axe Z à l'aide de votre logiciel de commande.
  3. Rétracter le filament existant.
  4. Extrudez le nouveau filament jusqu'à ce que vous voyiez le changement de couleur.
  5. Enlever le filament extrudé.
  6. Abaisser l'axe Z de 20mm jusqu'à la position d'origine.
  7. Reprendre l'impression

Cette méthode est idéale pour les logos ou les plaques avec texte extrudé. La partie inférieure du modèle peut être imprimée en une seule couleur, puis modifiée pour mettre en évidence les parties supérieures. Cela peut être fait autant de fois que vous le souhaitez, mais peut être un peu fastidieux et est souvent difficile à réaliser.

Teinture de filaments

La teinture de filaments, tout comme l'échange de filaments, vous permet de colorer différentes couches dans votre modèle. Cette technique fonctionne mieux avec un filament de nylon. Le nylon est reconnu pour absorber l'humidité et doit être conservé dans un environnement sec ou scellé, mais c'est aussi cette propriété qui lui permet d'absorber facilement la teinture du tissu. Nous avons constaté que la teinture Rit fonctionne mieux pour ce procédé, et pour un tutoriel plus approfondi, consultez notre blog sur les 5 étapes pour le filament Tie Dye. Nous allons vous donner un bref aperçu du processus.

  1. Enroulez votre filament dans une bobine et fixez-la à l'aide d'une ficelle ou d'une fermeture à glissière.
  2. Faites bouillir l'eau et mélangez dans votre colorant Rit Dye
  3. Placer une section de votre filament de nylon dans la solution pendant 10 minutes maximum.
  4. Retirez et répétez l'opération pour les autres sections en utilisant autant de couleurs que vous le souhaitez.

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Ce procédé peut produire des résultats assez impressionnants, mais donne très peu de contrôle sur le placement des différentes couleurs sur votre modèle. De nombreux filaments de nylon nécessitent des températures d'extrusion élevées, jusqu'à 245°C, ce qui est plus élevé que ce que peuvent supporter de nombreuses extrémités chaudes. Pour un nylon à plus basse température, jetez un coup d'oeil au Taulman's Nylon 230.

Multi-Extrusion

Les imprimantes à extrudeuses multiples ont toujours été confrontées à des défis de fiabilité et de facilité d'utilisation, mais la technologie continue de s'améliorer. Les imprimantes à double extrusion fonctionnent en permettant à plusieurs extrudeuses d'alimenter différents types et/ou couleurs de filaments dans un ou plusieurs hotend(s). Il existe deux techniques principales pour y parvenir.

La plus populaire comprend deux extrudeuses ou plus et deux hotends ou plus. Chaque extrudeuse alimente un filament à une seule extrémité chaude qui est utilisée pour imprimer une section du modèle. Le nombre d'extrudeuses utilisées est en corrélation directe avec le nombre de couleurs ou de matériaux différents qui peuvent être utilisés.

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Une technique plus récente et moins courante pour la multi-extrusion fait appel à une extrudeuse à chaud et à plusieurs extrudeuses. Chacune des extrudeuses alimente un accouplement et une seule extrudeuse est active à la fois. L'extrudeuse active continue d'alimenter le filament vers l'extrémité chaude. Pour les sections de couleur différente, l'extrudeuse active s'arrête et une autre prend le relais. Le filament résiduel dans la partie chaude est " purgé " jusqu'à ce que le nouveau matériau commence à s'écouler. Cette technique élimine bon nombre des problèmes d'étalonnage associés à la multi-extrusion typique et c'est le procédé utilisé pour l'amélioration de la multi-extrusion sur le Prusa Mk II.

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L'un des plus grands avantages de la double extrusion est la possibilité d'imprimer votre objet et les supports séparément. Ceci vous permet d'utiliser des matériaux solubles dans l'eau comme le PVA comme structures de support. Après l'impression, votre pièce peut être immergée dans de l'eau ou un solvant compatible similaire pour dissoudre les supports.

Épissure de filaments

L'épissure de filaments est une technique qui vous permet de produire des impressions sélectivement colorées avec une seule extrudeuse et un seul extrudeur à chaud. La Palette est l'un des dispositifs les plus populaires pour épisser le filament. Il peut recevoir jusqu'à 4 couleurs différentes et les'épisser' ensemble en un seul fil continu.

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C'est similaire à l'échange de filaments et à la teinture, mais la palette est autonome, ce qui signifie que vous pouvez être plus sélectif quant aux parties de votre modèle qui sont colorées. La palette épissera automatiquement les différents filaments dans la configuration nécessaire pour colorer les sections que vous recherchez. Cette technique est idéale pour ajouter de la couleur à vos impressions mais ne fonctionne pas aussi bien pour des matériaux différents. Des techniques comme l'impression des supports et des objets séparément fonctionnent moins bien sur la palette à la fois parce que l'épissure de matériaux différents est un défi et parce que les différents matériaux nécessitent des réglages d'impression différents.

Technologies supportées

Il existe quelques technologies d'impression qui permettent l'impression multicolore par défaut, bien qu'elles ne soient actuellement disponibles que sur les machines de niveau professionnel.

PolyJet est un procédé par lequel de petites gouttelettes de résine photopolymère sont'projetées' sur un objet et ensuite durcies par une lumière UV. Certaines machines PolyJet peuvent colorer ces gouttelettes avant le dépôt pour produire une pièce 3D en couleur. Les machines PolyJet peuvent également imprimer en plusieurs matériaux, l'un des exemples les plus courants étant l'utilisation d'un matériau cireux pour les structures de support qui est fondu via une chambre chauffée après impression.

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Le jet de liant est un procédé différent par lequel un liant ou une substance de type colle est déposé sur un substrat pulvérulent. Dans ce cas, le liant est coloré avant d'être déposé. Le jet de liant donne souvent des résultats moins croustillants que le PolyJet parce que le colorant se transforme en poudre environnante. PolyJet et le jet de liant sont des procédés de niveau industriel qui ne sont pas encore accessibles aux amateurs.

De nouvelles techniques d'impression dans de multiples matériaux ou pour ajouter de la couleur à vos dessins sont toujours en cours de développement. Ce sont quelques-unes des méthodes les plus populaires à l'heure actuelle et offrent une gamme diversifiée de coûts et d'équipement requis. Si vous êtes plus intéressé par la peinture, restez à l'affût d'un prochain blogue qui vous enseignera les rudiments de la peinture de vos pièces imprimées.

via Pinshape

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