L'impression 3D pour les amateurs pour le plaisir ou pour des projets est cool et avec des couleurs directement sorties de l'imprimante, c'est l'objet d'impression 3D le plus cool jamais créé. L'impression 3D bicolore ou multicolore ou même multi-matériaux est possible depuis la première version de l'impression 3D open source. 2013 MakerBot Dual Extruder est la première étape pour les imprimantes 3D multicolores/multi-matériaux grand public qui connaissent une croissance rapide depuis lors.
Les imprimantes 3D peuvent-elles imprimer en multicolore ?
Il ne fait aucun doute que la technologie d’impression 3D FDM/FFF est la solution la plus simple et la moins chère pour produire un projet d’impression 3D multicolore, de sorte que le développement s’est considérablement amélioré pour les segments de marché grand public et industriel. Les types de matériaux et les variations de couleurs pour les filaments d’impression 3D sont devenus les principaux sujets et attractions à mettre en valeur dans l’industrie de l’impression 3D. Même de nombreux fournisseurs et producteurs de matériaux de filament 3D proposent désormais des filaments d'impression 3D multicolores attrayants et bien acceptés sur le marché. Si nous voulons contrôler avec précision la couleur des modèles d'impression, vous devez changer le filament de couleur différente pour l'impression 3D.
Voici les méthodes technologiques d’impression 3D couleur disponibles en impression 3D filamentaire sur le marché.
Changement de couleur du calque (Pause/Reprise)
Il s'agit de la méthode de base pour créer des couleurs pour l'impression 3D en changeant manuellement le filament avec d'autres couleurs en utilisant Pause/Reprise pendant le processus d'impression. Son processus prend du temps et est fastidieux, car l'utilisateur doit assister à tout le processus et effectuer le chargement et le déchargement du filament pour le changement de couleur. Cette méthode change uniquement la couleur dans la direction de l'axe Z, il s'agit donc uniquement d'un changement de couleur de calque. Il n'existe aucun moyen d'effectuer un changement de couleur XY avec cette méthode.
Double tête/2in1out Hot end/IDEX
Cette idée de base révolutionnaire est venue de MakerBot en 2013, qui utilise une double tête pour que le filament d'impression 3D puisse imprimer 2 couleurs ou même 2 matériaux en un seul processus de travail. Les utilisateurs n'ont pas besoin de s'occuper des changements de couleur et tout est géré automatiquement. D'autres améliorations et variations de cette idée ont été apportées aux industries de l'impression 3D, comme une extrémité chaude/buse à sortie unique à deux ou plusieurs entrées ou un mouvement de tête à double axe X (IDEX / Double extrudeuse indépendante).
Dual Head et IDEX sont un processus simple : l'imprimante extrude le matériau sur lequel la tête est attribuée pour ce modèle particulier. Oui, il faut toujours un modèle 3D distinct pour traiter chaque tête individuelle.
Le processus de sortie double/multi-entrée est plus compliqué car l'imprimante 3D utilise un mécanisme de rétraction pour retirer le matériau de l'extrémité chaude et introduire du nouveau matériau depuis une autre extrudeuse. Ce mécanisme n'est applicable qu'avec l'extrudeuse de style Bowden.
Kit multicolore (changement de filament)
Palette de mosaïque
En 2015, Chris Labelle a lancé une nouvelle machine complémentaire appelée Mosaic Palette qui peut mélanger 4 matériaux à l'aide d'un mécanisme de coupe et de fusion (appelé épissure) pour créer un filament multicolore et à partir de là, le filament peut être alimenté vers n'importe quelle imprimante 3D. C’est une idée énorme car, avec ces méthodes, non seulement des filaments d’impression 3D en 4 couleurs peuvent être produits, mais bien plus que cela. Cette machine nécessite une intégration avec un logiciel de découpe pour fonctionner et ce n'est pas une tâche de préparation facile. L’autre inconvénient est que cela ne peut être réalisé qu’avec du PLA en raison de ses caractéristiques matérielles.
Prusa MMU et changeur d'outils
En tant que pionnier de l'industrie de l'impression 3D grand public, Prusa a également lancé des unités complémentaires multi-matériaux et multicolores dans sa gamme de produits créatifs. Le mécanisme consiste à extraire le filament de l'extrudeuse jusqu'à l'unité d'échange. Ce mécanisme d'échange prend beaucoup de temps à mettre en œuvre, mais il est peu coûteux et facile à mettre en œuvre.
Prusa propose également une autre solution multicolore plus efficace appelée Tool Changer. Son extrudeuse et sa buse sont séparées. Une imprimante peut avoir jusqu'à 9 extrudeuses, lui permettant d'imprimer en 9 couleurs. Lorsqu'une couleur de filament termine une section de l'impression, cette extrudeuse se sépare de la buse et une autre extrudeuse s'emboîte avec la buse pour continuer l'impression 3D.
Prusa MMU
ERCF / SMuFF
Enrage Rabbit Carrot Feeder (ERCF) et Smart Multi Filament Feeder (SMuFF) sont similaires aux modules externes Prusa MMU. Les deux unités modélisent des projets de développement OpenSource et ne sont disponibles que dans les projets de bricolage plutôt que dans les produits de consommation publiés.
BambuLabs AMS
La première version de la populaire imprimante 3D BambuLabs était directement livrée avec des options multi-matériaux/multicolores appelées AMS (Automatic Multi Material Module). Le mécanisme du module est également similaire au système Prusa MMU et tire la rétraction du filament jusqu'à l'unité du module. La popularité de cette solution tient au fait qu’elle est facile à mettre en œuvre et à maintenir. L'avantage de BambuLabs est qu'ils fournissent un système d'environnement intégré afin que les utilisateurs n'aient pas à bricoler la configuration de l'imprimante 3D et à imprimer la couleur immédiatement avec moins de tracas.
L'impression 3D multicolore nécessite un modèle STL 3D distinct pour imprimer chaque couleur. C'est indispensable car le logiciel de découpage ne reconnaît chaque processus que sur la base d'un seul modèle solide.
Le processus d’échange multicolore de tous les filaments d’impression 3D consomme certainement beaucoup de déchets et beaucoup plus de temps. C'est ce qu'on appelle un système de purge/essuyage afin que la couleur précédente du filament soit complètement propre de la hotend et de la buse. Dans l'impression 3D multicolore à buse unique, il est indispensable d'éviter les multimarques/multi-matériaux (exemples : du pla à l'abs). Une impression 3D multicolore réussie nécessite un débit et une température stables.
Voici deux conseils importants qui vous permettront de réduire les purges/déchets :
- Petit objet multicolore - imprimez un multiple. Un petit objet imprimé prendra du temps dans le processus d’échange et utilisera des déchets presque de la même manière que plusieurs objets. Ainsi, plutôt que d’en imprimer un seul, ajoutez-en simplement quelques autres en un seul processus d’impression.
- Utiliser le remplissage comme processus de transition de la tour de purge. Les trancheuses multicolores actuelles comme Prusaslicer ou orcaslicer ont l'option de réglage pour transformer le remplissage en tour de purge pendant la transition d'échange de filament. Cela réduira certainement le temps et le gaspillage de matériaux.
L’impression 3D multicolore est un favori des consommateurs car elle peut imprimer en 3D directement en couleur sans trop de manipulation manuelle ni de post-traitement. L’impression 3D FDM couleur à buse unique reste abordable pour la plupart des utilisateurs par rapport aux autres technologies d’impression 3D.
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