IDEA 1.61

Veamos algunas formas en que la impresión 3D está dando vida a las ideas… ¡en color! Es hora de hablar de la impresión 3D multicolor.

La impresión 3D es una tecnología extremadamente versátil, ya que las impresoras 3D pueden crear desde juguetes de escritorio hasta piezas de automóviles. Sin embargo, tiene algunas deficiencias, una de las cuales es el color. La impresión 3D estándar, independientemente de la tecnología, es intrínsecamente un método de producción de un solo color, lo que puede limitar a los fabricantes que quieren patrones de color creativos o detalles realistas.

Sin embargo, ¡hay posibilidades! En este artículo, hablaremos de las principales formas de imprimir diseños 3D multicolor, desde las técnicas más sencillas hasta las más complicadas.

Visión general.

Estamos a punto de explorar una variedad de soluciones de impresión 3D multicolor. Antes de avanzar a toda velocidad, vamos a discutir algunos términos clave para asegurarnos de que estamos en la misma página. Estas definiciones no son oficiales. Simplemente vamos a utilizarlos para ayudar a distinguir y discutir las diferentes técnicas de impresión 3D multicolor.

• La impresión multicolor para aficionados se ajusta a un presupuesto de nivel aficionado. Las impresoras 3D multicolor para aficionados suelen costar menos de 2.000 dólares, mientras que un kit de ampliación o actualización multicolor suele costar menos de 500 dólares. Estas soluciones caben en un escritorio normal, listas para proyectos de bricolaje en abundancia. Estas soluciones incluyen impresoras como la Prusa i3 MK3S original con MMU2S o la unidad complementaria Mosaic Palette.
• La impresión profesional en color es más cara, precisa y perfecta para la creación de prototipos y el desarrollo de productos. Las impresoras que se ajustan a esta descripción cuestan más de 10.000 dólares y encajan perfectamente en un entorno de oficina, ya que las empresas suelen tener un presupuesto más flexible que los fabricantes cotidianos. Como referencia, la UltiMaker S5, la Raise 3D Pro2 Plus y la Raise 3D Pro 3 Series son ejemplos estelares de impresoras 3D en color que se adaptarían a una empresa que necesite capacidades de impresión 3D en color.
• La impresión industrial en color no tiene prácticamente ninguna restricción financiera o de tamaño. Son máquinas de alto nivel ideales para la producción y la fabricación de uso final. (Piense en la serie J de Stratasys). Estas máquinas funcionan a las mil maravillas y encajan en la mayoría de los entornos de oficinas o fábricas grandes.

En este artículo, también utilizaremos los siguientes términos:

• Impresión 3D FDM de colores separados, que utiliza varios materiales para crear piezas con varios colores.
• Impresión 3D FDM de colores combinados, que utiliza sólo unos pocos colores para crear piezas multicolor. Los colores se mezclan para producir un amplio espectro de colores y matices.

Ahora que ya tenemos estos conceptos iniciales, pasemos a lo más divertido.

IMPRESIÓN FDM 3D DE COLORES SEPARADOS.

La impresión 3D FDM de colores separados es quizás el método de impresión 3D multicolor más sencillo. Con esta técnica, cada color de una impresión 3D multicolor utiliza un filamento distinto. Varias empresas han desarrollado este tipo de solución.

Intercambiando.

El intercambio es un método para conseguir impresiones 3D multicolor con una inversión mínima. Esta técnica sólo requiere una boquilla y simplemente se retrae el filamento viejo y se inserta el nuevo cuando se necesita un cambio de color. Es relativamente sencillo y eficaz, pero bastante lento.

El cambio también requiere una purga para eliminar el filamento viejo antes de depositar el nuevo. Como es de esperar, esto supone una pérdida de tiempo y de material.

• Las Prusa MMU intercambian filamentos para conseguir impresiones 3D de hasta 5 colores. Una vez en funcionamiento, los resultados son impresionantes, pero la instalación puede ser bastante complicada. Esta actualización cuesta unos 300 dólares y es adecuada para aficionados, profesionales e incluso fabricantes.
• También se pueden cambiar los filamentos manualmente, deteniendo la impresión en un punto determinado. Naturalmente, esto puede ser tedioso para impresiones 3D complejas, pero puedes crear fácilmente placas multicolor, por ejemplo. Asegúrate de purgar bien el filamento viejo y cambiar el nuevo antes de reanudar la impresión. (¿Utilizas una máquina Creality? Consulta cómo hacer esto en una Ender 3, Pro, S1 o V2).

Empalmando.

El empalme consiste en cortar y unir diferentes colores o materiales para que una impresora pueda imprimir de forma continua sin hacer pausas para los procedimientos de cambio de color (como la retracción, la purga o la limpieza de la boquilla). El sistema Mosaic Palette es la solución ideal para esta técnica.

Las unidades Mosaic Palette permiten a los usuarios imprimir con hasta ocho colores diferentes (en el caso de la Mosaic Palette 3 Pro). Cada vez que el código G indica un cambio de color, la Paleta corta el filamento viejo y empalma el nuevo filamento con el viejo utilizando calor. Este proceso hace que un filamento continuo esté inmediatamente listo para imprimir.

Boquilla múltiple, extrusor múltiple.

Las impresoras de múltiples boquillas y múltiples extrusores, como las llamaremos aquí, son impresoras de extrusión múltiple en toda regla (en contraste con las máquinas de color mixto, a las que nos referiremos más adelante). Las boquillas múltiples eliminan la necesidad de retraer excesivamente el filamento viejo y las molestas torres de purga. Por otro lado, estas máquinas suelen necesitar más cuidado y calibración para funcionar perfectamente.

He aquí algunos ejemplos de máquinas con múltiples boquillas y extrusores:

• La Tenlog TL-D3 es un ejemplo popular. Con un sistema de doble extrusor independiente (IDEX), tiene dos extrusores que pueden moverse independientemente a lo largo del eje X, lo que permite realizar impresiones multicolor e incluso utilizar estructuras de soporte. Además, con un precio de unos 600 dólares, ofrece un gran valor.
• La Sovol SV04 utiliza un sistema IDEX con un volumen de construcción de 300 x 300 x 400 mm. Aunque cuenta con una nivelación automática de la cama y una superficie de impresión con revestimiento de PC flexible y magnético, el bastidor carece de cualquier soporte adicional. Con un precio que ronda los 550 dólares, es una máquina asequible y con buena reputación.
• La Flashforge Creator Pro 2 es un excelente ejemplo de una máquina de este tipo para aficionados. Esta impresora IDEX se ajusta a un presupuesto de 700 dólares y se puede montar en ordenadores de sobremesa normales.

IMPRESIÓN FDM 3D DE COLORES MEZCLADOS.

Las impresoras 3D FDM de color mixto abren un abanico completamente diferente de posibilidades de color al mezclar filamentos para conseguir nuevos colores y tonos. Este estilo es menos popular que la impresión 3D de colores separados porque suele limitar a los usuarios a un solo material en diferentes tonos.

Configuración de FDM de color mixto.

Las impresoras FDM de color mixto utilizan una configuración de boquilla única y extrusor múltiple. Esto significa que se puede imprimir con varios colores o una variedad de mezclas. La mezcla se realiza en el extremo caliente del cabezal de impresión.

A menudo, estas máquinas se denominan impresoras de doble extrusión. Aunque esto es técnicamente correcto, puede ser engañoso ya que no se diferencia de las máquinas de boquilla múltiple.

Veamos algunas soluciones que utilizan esta técnica:

• Las máquinas de la serie A de Geeetech utilizan dos o tres extrusores (dependiendo del modelo) para empujar el filamento a través de una sola boquilla. Esto significa que se puede imprimir en un solo color, doble, triple, gradiente mixto o capa por capa. Eso es un montón de color para empacar en un presupuesto de menos de $ 500, por lo que es una excelente impresora 3D para aficionados.
• La Creality CR-X Pro es una máquina versátil con un extrusor dual y una configuración de boquilla única. Espera una gran fiabilidad y un precio que ronda los 600 dólares.

Complementos de colores mezclados.

Puede convertir su máquina de un solo color en una máquina de colores combinados con la ayuda de varios kits de complementos diferentes. He aquí algunos ejemplos:

Los hot ends E3D Cyclops+ están construidos para actualizar casi cualquier máquina de color abierto. Siempre que tengas la capacidad de la placa base para añadir otro extrusor, estarás listo. Este extremo caliente tiene una sola boquilla con un disipador de calor mejorado y un extremo frío que acomoda dos cables de filamento en la boquilla. Ten en cuenta que los filamentos deben ser del mismo material. Esta mejora aligerará su cartera en unos 120 dólares.
El kit de ampliación SeeMeCNCDual 2 en 1 es una forma simple pero efectiva de convertir tu impresora en una impresora 3D de doble color (mezcla). Este kit complementario sólo es aplicable a algunas máquinas SeeMeCNC y puede ser implementado por menos de 100 dólares.

BRICOLAJE MULTICOLOR.

La impresión 3D multicolor es, sin duda, más cara y complicada que la impresión monocolor. Si no estás seguro de querer tomarte el tiempo o hacer la inversión financiera en una máquina de este tipo o en una actualización, puedes probar algunas técnicas de coloración previa o posterior a la impresión.

La precoloración y la poscoloración no son técnicas de impresión 3D multicolor en el sentido más estricto porque ninguno de los dos métodos forma parte del proceso de impresión. Sin embargo, son técnicas estupendas si quieres añadir algo de color a tu filamento o a la pieza impresa.

Colorear antes de imprimir.

La coloración previa a la impresión es una técnica preparatoria que no sigue el diseño de un modelo. Esto significa que no puede predecir los cambios de color o incluso intentar modelos a todo color. Por el contrario, esta técnica le permite imprimir en colores divertidos, mezclas y combinaciones. El filamento multicolor no ofrece ningún control sobre el color de la pieza, ya que se colorea aleatoriamente antes de la impresión.

• El filamento arco iris (o multicolor) viene en todo tipo de colores y matices que quedan muy bien para modelos artísticos como jarrones y esculturas.
• El filamento que cambia de color es similar al filamento arco iris, salvo que, en lugar de tener varios colores fijos, el material reacciona a la temperatura y cambia de color en consecuencia.
• El filamento de doble color o dicromático está todavía en una fase (posiblemente) inicial, pero algunas marcas de PLA pueden permitirte añadir algo de diversión a tus impresiones. Este filamento se crea mediante coextrusión, lo que significa que se utilizan dos colores diferentes. Sin embargo, en lugar de mezclarse, cada uno de ellos compone una mitad del filamento que no se solapa (piensa en una pasta de dientes con rayas de menta). Como resultado, el color de impresión variará dependiendo de la orientación del diseño mientras se imprime, lo que lo hace ideal para las piezas de ilusión.
• El teñido del filamento (nylon) te permite imprimir en un tie-dye o en un color único de tu elección. En primer lugar, envuelve una bobina de filamento de nailon y sumerge de uno a cuatro lados de la bobina en diferentes tintes compatibles con el nailon. Cuando imprimas con tu filamento teñido, la impresión tendrá un bonito efecto tie-dye. También puedes teñir las impresiones de nylon después de imprimirlas.

Coloreado posterior a la impresión.

La coloración posterior a la impresión es una forma sencilla de conseguir impresiones multicolor sin que te lleve demasiado tiempo ni rompas la hucha. No forma parte del proceso de impresión en 3D, pero sigue siendo una buena forma de añadir color a las piezas.

• La pintura es un proceso sencillo y familiar para la mayoría de la gente. Asegúrate de procesar adecuadamente tu impresión antes de pintar. Presta mucha atención a los detalles, utilizando un pincel pequeño si es necesario.
• La inmersión en agua, también conocida como marmoleado en agua, es una técnica que consiste en mezclar pintura no soluble en agua sobre la superficie del agua para lograr patrones caóticos pero hermosos. La pintura sólo se adhiere a la impresión cuando se sumerge el modelo en el agua.

SOLUCIONES NO-FDM.

Hasta ahora, hemos hablado de la impresión 3D multicolor FDM, pero FDM es sólo una tecnología de impresión 3D. En términos de calidad, las mejores impresoras 3D en color son en realidad no FDM. Echemos un vistazo a otras soluciones de color.

Impresión 3D en resina multicolor.

Aunque la impresión 3D con resina ofrece un mayor nivel de detalle y calidad que el FDM, se queda atrás cuando se trata de impresiones multicolor.

Es posible iniciar una impresión en resina con un color y detener la impresión en la capa en la que se desea hacer un cambio de color. A continuación, puede retirar la resina del baño y sustituirla por el color que desee, ajustando la configuración de la impresora para que coincida con la nueva resina. Sin embargo, este proceso lleva mucho tiempo y puede ser un poco sucio. A menudo, es más sencillo imprimir dos piezas separadas en diferentes colores y luego pegarlas.

Impresoras 3D a todo color.

Más allá del multicolor, la impresión 3D a todo color abre un mundo de posibilidades. 3D Systems, Stratasys y Mimaki pueden crear impresiones 3D precisas y a todo color que le dejarán boquiabierto por su realismo. Cada empresa utiliza un método diferente para conseguir impresiones 3D a todo color. Se trata de máquinas industriales de primer nivel, perfectas para crear prototipos finales y pruebas de concepto.

El chorro de material es una tecnología de impresión 3D extremadamente rápida y precisa para obtener impresiones a todo color. Las impresoras 3D de chorro de material construyen las piezas depositando gotas de polímero que luego se curan con luz UV. Para desarrollar piezas a todo color, estas máquinas utilizan gotas CMYK (cian, magenta, amarillo, negro y blanco) que les proporcionan un conjunto completo de colores y tonos disponibles.

Las máquinas de la serie J de Stratasys son los principales ejemplos de impresoras 3D de chorro de material a todo color. Estas máquinas pueden incluso replicar la textura y el tacto de la vida real. Así de precisos son el chorro y la coloración. Sin embargo, con un coste de unos 250.000 dólares por máquina, están un poco fuera del alcance de la mayoría de los aficionados. Es mejor dejarlas para aplicaciones profesionales e industriales de alto nivel.

Artículo original disponible en: 3ALLDP.