Одна з найбільш потенційно важливих технологій за останнє століття є 3D друк. Проте так як вона розвивається можна сміло говорити про перехід від  початкових класів до юнацького запалу в постановці завдань з невеличкими (інколи проривними) успіхами та стрімко зростаючим ареалом застосування. Аддитивне виробництво з широкою палітрою технічних засобів при продукції 3D принтів, явно потребує здешевлення, покращення матеріалів, та багатократне підвищення таких параметрів, як якість, швидкість друку, точність та повноколірність копій. 

Для деяких застосувань інтеграція кількох кольорів є ключовою, наприклад, візуальний прототип для розробки нового продукту або анатомічної моделі, де необхідно відрізнити кровоносні судини від нервів та артерій, дизайнерські рішення.

Адитивні технології (АМ-технології) можна розрізняти за:

- методом фіксації шару: фотополімеризація, сплавлення, склеювання;

- типом конструктивних матеріалів: рідкі, сипучі, ниткоподібні чи пруткові, листові або плівкові;

- ключовою технологією: лазерні, нелазерні. 

За класифікацією стандарту ASTMF2792/1549323-1 адитивні технології поділені на 7 нижче розглянутих категорій.

Представляємо вам різні методи, які існують на ринку для тривимірного друку різнокольорових деталей. Розглянемо кольорові 3D -принтери, наявні на ринку. Відсортуємо їх за технологіями: 

1. FDM (Fused Deposition Modeling,  видавлювання матеріалів або пошарове нанесення розплавленого конструкційного матеріалу через екструдер) 

2. Binder Jetting (розбризкування або пошарове струменеве нанесення зв'язуючого матеріалу) 

3. Material Jetting  (розбризкування або пошарове струменеве нанесення конструкційного матеріалу)

4. Lamination (з’єднання листових матеріалів або пошарове формування виробу з листових конструкційних матеріалів) 

5. Vat Photopolymerization – фотополімеризація у ванні або пошарове затверджування фотополімерних смол. 

6. Powder Bed Fusion – розплавлення матеріалу в попередньо сформованому шарі або послідовне формування шарів порошкових конструкційних матеріалів і вибіркове (селективне) спікання частин конструкційного матеріалу.

7. Direct edenergy deposition – прямий підвід енергії безпосередньо в місце конструювання або пошарове формування виробу методом внесення конструктивного матеріалу безпосередньо в місце підведення енергії.

Технологія FDM пропонує кілька можливостей для створення кольорових деталей. Для деяких кольорових 3D -принтерів наявність декількох екструдерів дозволить користувачеві вибирати різні нитки та комбінувати їх. Інші виробники розробили систему, яка дозволяє фарбувати нитки безпосередньо всередині 3D -принтера: машина видає кольорові чорнила на друкувальній голівці, в результаті чого утворюється кольорова нитка. Нарешті, існують додаткові аксесуари для змішування різних ниток.

da Vinci 

Кольоровий 3D -принтер da Vinci від XYZ printing - це повнокольоровий 3D -принтер, який використовує безбарвну абсорбуючу нитку PLA, яку можна змішувати з кольорами. Використовуються так звані струменеві картриджі CMYK, які забезпечують майже необмежену палітру кольорів. Колір da Vinci Color має обсяг друку 200 x 200 x 150 мм і максимальну швидкість друку 180 мм/с. Машина оснащена датчиком кінцевої нитки, а також можливістю припинити та відновити друк. Крім того, всі відбитки є водонепроникними. Колір да Вінчі існує як базова модель, так і у зменшеній версії: да Вінчі Колір Міні та версія, яка може одночасно сканувати та друкувати: колір да Вінчі АіО. Ціна базової моделі - 2699 євро.
 

XRIZE

XRIZE - це промисловий 3D -принтер, який використовує гібридний процес під назвою Augmented Deposition для створення об’єктів у кількох кольорах. Цей гібридний процес поєднує 3D-друк на основі екструзії з струменевою технологією, відомою нам із 2D-принтерів. Хоча частина створюється пошарово з традиційною безбарвною PLA, 3D -принтер одночасно випускає чорнила CMYK (блакитний, пурпурний, жовтий, чорний) у друкувальній голівці, щоб додати колір. Наприклад, на деталі можна надрукувати текст, зображення та QR -коди. Хоча пристрій можна охарактеризувати як настільну машину, об'єм його збірки 310 x 200 x 200 мм, XRIZE вартістю $55,000 менше підходить для виробників та любителів, а скоріше для промислового застосування.

OVE

Разом з американською компанією Memjet, провідним постачальником технологій 2D-друку, польська компанія OVE розробила свій професійний повнокольоровий 3D-принтер на основі технології FDM. Окрім власної машини, OVE розробила комплект із свого кольорового модуля, який інші виробники обладнання можуть інтегрувати у свої системи. Поки що принтер сумісний з PLA, але OVE співпрацює з численними виробниками термопластів над розробкою нових матеріалів для нових застосувань. Ціна машини становить від $5,000-10,000.

Palette

Хоча це не 3D-принтер, ми вирішили включити рішення Palette, оскільки це один із найдоступніших способів доступу до повнокольорового 3D-друку. Ця розробка належить канадській компанії Mosaic Manufacturing, яка стала відома в 2015 році завдяки успіху своєї кампанії Kickstarter, в результаті чого було запущено її першу версію Palette. В останні роки їхня технологія покращилася, і тепер у них є дві версії - Palette 2S і Palette 2S Pro. Обидва можуть бути встановлені на 3D -принтер FDM, що дозволяє змішувати та використовувати різні матеріали та кольори в одному 3D -принтері з екструдером. Palette 2S доступна за 599 доларів, а друга версія з розширеною гарантією, запасними частинами та системою охолодження Splice Core S Pro коштує $799 доларів.

RoVa4D

3D -принтер RoVa4D виріс із успішної кампанії Kickstarter канадської компанії ORD Solutions, яка після своєї першої кампанії Kickstarter присвятила себе вдосконаленню можливостей свого 3D -принтера. Ця остання версія підтримує 5 золотників та друкуючу голівку, що дозволяє друкувати з різних матеріалів та кольорів, від гнучких матеріалів до розчинних матеріалів. Має обсяг друку 120 x 120 x 180 мм. Щоб успішно досягти кольорового друку, машина має 5 різних золотників для кольорів CMYK (блакитний, пурпурний, жовтий, чорно -білий), які потім змішуються в запатентованому готелі, щоб отримати очікуваний колір. Наразі принтер можна придбати на веб -сайті виробника за $7,500.

Crane Quad

Відомий тим, що у 2014 році на Kickstarter був запущений Micro 3D, успішний настільний 3D -принтер, компанія M3D продовжувала розробляти різні машини FDM/FFF. Серед останніх творів - Crane Quad - 3D -принтер, здатний поєднувати кілька ниток для створення нових комбінацій кольорів або гібридних матеріалів. Фактично, Crane Quad змішує 4 нитки CMYK для досягнення більш ніж 50000 різних кольорів. Крім того, він пропонує максимальний виробничий об'єм 230 x 230 x 250 мм при мінімальній висоті шару 25 мкм. Він продається M3D за ціною $999 доларів.

3D Chameleon 

Як і Prusa Multi Material Upgrade 2S, 3D Chameleon-це комплект DIY, який пропонує можливості багатоканального видавлювання вашому 3D-принтеру FDM. Він дозволяє використовувати всі стандартні пластикові нитки, такі як PLA та ABS, і залишається сумісним з багатьма відкритими машинами, такими як Creality, Prusa, Alfawise тощо. Доступний в версії з 2 екструдерами за $99  та 4 екструдерами за $199,  був розроблений однойменним американським виробником. Оновлення базується на електронній платі вашого 3D -принтера і забере менше години

PRUSA I3 MULTI MATERIAL

Ця надбудова для 3D-принтера, яка вже є другою генерацією, була розроблена виробником Prusa 3D і дозволяє поєднувати до 5 друкарських ниток. Таким чином, можна грати на кількох кольорах або матеріалах одночасно зі стандартних ниток з пластмаси ABS, PLA, PETG, а також з ниток -носіїв, таких як PVA або BVOH. Доступний за ціною $299, він сумісний лише з певними моделями 3D -принтерів від Prusa, а саме з оригінальними Prusa i3 MK3 та MK3S, а також з оригінальними Prusa i3 MK2.5 та MK2.5S. Для управління кольоровою розкладкою все робиться за допомогою програмного забезпечення Slic3r PE.

ТЕХНОЛОГІЯ Material Jetting & Binder Jetting

3DUJ-553

Японська компанія Mimaki була першою, яка випустила повнокольоровий струменевий струменевий 3D-принтер. Їх так зване рішення 3DUJ-553 було випущене в 2017 році і може створювати деталі з більш ніж 10 мільйонами кольорів. Рішення 3D -друку Mimaki використовує процес затвердіння ультрафіолетовим світлодіодом і призначене для професійного сектору. Під час цього процесу 3DUJ-553 наносить шар чорнила, який потім покривається чорнилом, чутливим до УФ-випромінювання, яке світлодіодне світло може затвердіти. Шар за шаром об’єкт 3D-друкують у повнокольоровому режимі. 3DUJ-553 має розміри складання 508 x 508 x 305 мм і може досягти роздільної здатності 20, 32 та 42 мкм. За твердженням виробника міцність деталі порівнянна з 3D друкованими деталями з ABS

J850

J850 від Stratasys-це повнокольорове рішення для 3D-друку, яке забезпечує більшу прозорість та гнучкість, ніж інші повнокольорові моделі від Stratasys. Завдяки семи матеріалоємностям він ідеально підходить для дизайнерів, які хочуть працювати з кількома матеріалами одночасно. Фактично, J850 підтримує перевірені PANTONE кольори для підвищення реалістичності прототипів та надійності на різних етапах процесу 3D -друку. Розмір збірки на J850 становить 490 x 390 x 200 мм, товщина шару 14 мікрон, доступно понад 500 000 кольорів, і ви можете використовувати необмежену кількість композитних матеріалів.

Це не єдине рішення для повнокольорового 3D-друку від Stratasys, виробник також пропонує J700, J720 та J750 Digital Anatomy. Ці цілі різних секторів, J700 та J720-це стоматологічні 3D-принтери, а цифрова анатомія J750, як випливає з назви, дозволяє створювати ультрареалістичні медичні моделі. Ці повнокольорові 3D-принтери замінили попередні моделі Stratasys, J735 та J750

ProJet CJP Series

ProJet CJP 260Plus - це найдоступніший і зручний для офісу варіант кольорового 3D-друку 3D-систем.
ProJet CJP 260Plus створює фотореалістичні деталі в повному кольорі CMY з невеликими деталями та можливістю використовувати повне текстурування/УФ відображення для кращої оцінки зовнішнього вигляду, стилю та стилю дизайну виробу. Цей 3D-принтер заснований на технології друку ColorJet 3D System і має максимальний обсяг збірки 236 x 185 x 127 мм.

Компанія 3D Systems виробляє цілий ряд кольорових 3D -принтерів, включаючи ProJet CJP 360, CJP 260 Plus, CJP 860Pro, CJP 660Pro та CJP 460Plus. Вони змінюються залежно від об’єму збірки, причому 860Pro є найбільшим рішенням, з об’ємом збірки 508 × 381 × 229 мм.

Jet Fusion 380/580

Офіційно запущена у 2018 році, серія 380/580-це перша лінійка машин HP, яка пропонує повнокольорові деталі на основі нейлону (CMYK). На основі своєї перевіреної технології Multi Jet Fusion, що поєднує джерело тепла з процесом зв’язування порошку, ці дві моделі орієнтовані на команди розробників продуктів, студії дизайну та університети. Основною відмінністю між 2 моделями 380 та 580 є їх обсяг збірки (190 × 254 × 248 VS. 190 × 332 × 248). Однак продуктивність залишається незмінною в обох моделях, дозволяючи досягти висоти шару 80 мкм при роздільній здатності 1200 PPP. Щоб придбати машини HP, вам доведеться очікувати ціну від 50000 до 100000 євро

ComeTrue

Розроблений тайванським виробником ComeTrue, 3D -принтер ComeTrue T10 заснований на технології Binder Jetting та кольорових чорнилах (CMYK). Перевагою такого процесу є можливість друку деталей без опор для друку, а також його швидкість, T10 дійсно здатний досягти швидкості друку 20 мм/год. ComeTrue T10 дозволяє виготовляти деталі максимального розміру 200 x 160 x 150 мм з роздільною здатністю 1200 x 556 DPI при мінімальній висоті шару 0,08 мм. Для 3D-принтера ComeTrue потрібна машина для подальшої обробки аж до видалення готових відбитків (Сухий пилосос). ComeTrue T10 доступний за ціною близько 25,000 €.

Lamination

Mcor ARKe

Заснований у 2005 році ірландський виробник Mcor Technologies розробив унікальну технологію ламінування аркушів паперу. Простіше кажучи, машина вирізає попередньо надрукований аркуш формату А4, перш ніж прив’язати його до попереднього аркуша, причому кожен аркуш відповідає шару об’єкта. Після розробки двох перших моделей під назвою Iris HD та Matrix 300+, Mcor Technologies презентувала на CES у Лас -Вегасі у 2016 році настільну машину Mcor ARKe. Маючи виробничий об’єм 184 x 168 x 125 мм, зараз Mcor ARKe Pro зараз здатний створювати повнокольорові деталі (CMYK) з роздільною здатністю 4800 x 2400 DPI в X/Y і 254 DPI в Z. Він продається за ціною трохи більше 22,000 €.

За матеріалами вирбників 3D принтерів

DrNemo