3D Drucken Farbdruckoptionen: Ein Leitfaden für die Beschaffung & Ingenieure

Wenn Sie ein Beschaffungsspezialist oder Produktingenieur sind, Das Hinzufügen von Farbe zu 3D -gedruckten Teilen kann die Produktattraktivität steigern, Verbesserung der Markenerkennung, oder sogar bei der Teilidentifizierung helfen (wie Farbkodierkomponenten in Maschinen). Aber mit so vielen Farb -3D -Druckoptionen verfügbar, Die Auswahl des richtigen für Ihr Projekt - ob es sich um ein Verbraucherproduktgehäuse oder ein industrieller Prototyp handelt - kann schwierig sein. Diese Anleitung bricht die beiden Kernfarben 3D -Druckmethoden auf (direkt und indirekt), Top -Technologien, Nachbearbeitungsoptionen, und reale Anwendungsfälle, Sie können also kostengünstig machen, Hochwertige Entscheidungen.

1. Die beiden Kernfarben 3D -Druckmethoden: Direkt vs. Indirekt

Vor dem Tauchen in bestimmte Technologien, Es ist wichtig, die beiden wichtigsten Möglichkeiten zu verstehen, um 3D -gedruckten Teilen Farbe hinzuzufügen. Jede Methode hat Profis, Nachteile, und ideale Anwendungsfälle - Ihre Wahl hängt von Faktoren wie Farbgenauigkeit ab, kosten, und Teilfunktion.

Direkter Farb 3D -Druck: Sofort in Farbe drucken

Direkter Farb 3D -Druck verwendet vorfarbene Materialien (wie Filamente oder Pulver) Teile mit Farbe während des Druckprozesses zu erstellen. Nach dem Drucken sind keine zusätzlichen Schritte erforderlich - Teile sind bereit zu verwenden (oder versammeln) Sobald der Drucker fertig ist.

Wie es funktioniert

Das häufigste Beispiel istFDM (Modellierung der Ablagerung) Technologie. FDM -Drucker schmelzen farbige Filamente (wie abs, Asa, oder pla) und schichten Sie sie, um Teile zu bauen. Sie wählen im Voraus eine Filamentfarbe, rote Bauchmuskeln - und der Drucker verwendet diese Farbe für den gesamten Teil (oder Sie können das CAD -Modell in Abschnitte aufteilen und für jeden Abschnitt verschiedene farbige Filamente verwenden, dann versammeln).

Wichtige Vorteile des Direktfarbens 3D -Druck

• Einfacher Prozess: Keine Nachbearbeitung bedeutet eine schnellere Turnaround. Eine Konsumgütermarke gedruckt 500 Blue PLA -Telefonkoffer über FDM und ließen sie bereit zum Versenden 3 Tage - vs. 5 Tage mit postbemalten Teilen.
• Hell, Konsistente Farben: Hochwertige Filamente (Wie Premium ASA) Liefern Sie lebendige Farbtöne, die nicht leicht verblassen. Ein Spielzeughersteller verwendete direkte FDM von Direktfarben, um gelbe Spielzeugautos herzustellen, und Kundenfeedback bemerkte "Keine Farbvariation zwischen Chargen".
• Gute mechanische Eigenschaften: Farbige FDM -Filamente (Besonders ABS und ASA) Festigkeit beibehalten - für funktionelle Teile perfekt. Ein kleiner Maschinenladen gedruckte rote Bauchhandgriffe über direkte Farbfdm, Und die Teile dauerten 2 Jahre mit dem täglichen Gebrauch.

Schlüsselbilder des direkten Farb 3D -Drucks

• Keine Farbmischung: Sie können keine benutzerdefinierten Farbtöne erstellen (Wie eine bestimmte Ralfarbe) mit Standard -Direktfarb -Setups. Wenn Sie eine einzigartige Farbe benötigen (Z.B., Der markante blaugrüne Signature einer Marke), Direkter Druck funktioniert möglicherweise nicht.
• "Lego-ähnliche" Monotonie: Die meisten direkten Farbteile sind Einzelfarben (oder mehrfarbig über die Baugruppe). Sie können Gradientenfarben oder feine Farbdetails nicht erhalten (Wie ein Logo mit zwei Tönen) ohne zusätzliche Arbeit.
• Materialgrenzen: Nicht alle 3D -Druckmaterialien sind in mehreren Farben erhältlich. Zum Beispiel, Hochfeste Nylonfilamente kommen oft nur in Schwarz oder Weiß.

Indirekter Farb 3D -Druck: Fügen Sie während des Druckens Farbe hinzu (Mit Präzision)

Indirekter Farb 3D -Druck wendet Farbe aus einer externen Quelle anwährend Das Teil wird gedruckt - nicht aus dem Material selbst. Diese Methode verwendetCMYK -Farbmodus (Cyan, Magenta, Gelb, Schwarz) Farben mischen, Geben Sie die Steuerung des Vollspektrums.

Wie es funktioniert

Die beliebteste indirekte Farbtechnologie istMJF (Multi-Jet-Fusion)-Spezifisch HP Nylon-Multi-Jet-Fusion. MJF -Drucker verwenden ein Nylonpulverbett und ein Strahlfarben auf dem Pulver, bevor sie es mit Hitze verschmelzen. Jeder winzige Abschnitt (genannt aVoxel) Kann eine andere Farbe sein, So können Sie Teile mit Gradienten erstellen, Logos, oder sogar fotorealistische Details.

Wichtige Profis des indirekten Farb 3D -Drucks

• Ultra-spezifische Farbwiedergabe: Die Steuerung auf Voxel-Ebene bedeutet, dass Sie genaue RAL- oder Pantone-Farben übereinstimmen können. Ein Unternehmen für medizinische Geräte verwendete MJF, um weiße Nylon-chirurgische Werkzeuge mit roten farbcodierten Griffen auszudrucken. Die Vermittlung des roten Schatten.
• Vollspektrumfarben: Mit CMYK Mixing können Sie jede Farbe erstellen, Von Pastellen bis zu tiefen Farbtönen. Eine Marketingagentur druckte benutzerdefinierte Werbeschlüsse über MJF, Mit jedem Schlüsselbund mit einem Gradienten von Blau bis Purpur - etwas direkter Farbe FDM konnte es nicht tun.
• Kostengünstig für kleine bis mittlere Chargen: MJFs Geschwindigkeit macht es für Läufe von 10 bis 500 Teilen erschwinglich. Eine Elektronikmarke gedruckt 200 Mehrfarbige Nylonsensorgehäuse über MJF und bezahlt $8 pro Teil - vs. $12 pro Teil mit maßgeschneiderten FDM-Teilen.

Schlüsselkasten des indirekten Farb 3D -Drucks

• Keine Transparenz: Indirekte Farbteile (vor allem MJF Nylon) sind undurchsichtig. Wenn Sie einen klaren Teil mit Farbe benötigen (Wie ein getöntes Objektiv), Diese Methode funktioniert nicht.
• Nicht für winzig, Zarte Teile: Der Prozess von MJF kann sehr kleine Merkmale beschädigen (wie 0,5 mm dünne Wände). Ein Schmuckdesigner versuchte, einen winzigen indirekten Farbnylon -Anhänger zu drucken und gefunden 20% von Teilen hatten gebrochene Details.
• Höhere Voraussetzungen: MJF -Drucker sind teurer als FDM -Drucker, Die Kosten pro Tag sind für sehr kleine Chargen höher (unter 10 Teile).

2. Top -Farb 3D -Drucktechnologien: FDM vs. MJF (Vergleich)

FDM und MJF sind die am häufigsten verwendeten Color 3D -Drucktechnologien. Im Folgenden finden Sie einen Side-by-Side-Vergleich, um Ihnen bei der Auswahl des richtigen für Ihr Projekt zu helfen:

Beispiel für reale Welt: FDM vs. MJF für einen Maschinenteil

Eine Fabrik benötigt 100 farbcodierte Sensorabdeckungen. Die Abdeckungen mussten sein: 1) Rot (Für Hochtemperaturzonen) oder blau (für Niedertemperaturzonen); 2) Hitzebeständig; 3) Bereit in 4 Tage.

• FDM -Option: Sie verwendeten rote und blaue ASA -Filamente. Kosten pro Teil: $4. Umdrehen: 3 Tage. Die Teile funktionierten gut, konnten das Logo der Fabrik nicht darauf gedruckt haben (Keine mehrfarbigen Details).
• MJF -Option: Sie hätten die Abdeckungen in Rot/Blau mit dem Logo in Weiß drucken können (via cmyk). Kosten pro Teil: $9. Umdrehen: 4 Tage. Aber da das Logo nicht kritisch war, FDM war die bessere Wahl.

3. Nachbearbeitungsoptionen: Farb 3D -gedruckte Teile nach dem Druck

Wenn direkter oder indirekter Farbdruck keine Option ist (Z.B., Ihr Drucker verwendet nur weißes Pulver, Oder Sie benötigen eine benutzerdefinierte Farbe), Nachbearbeitungsfärbung kann 3D -gedruckten Teilen Farbe hinzufügen. Es gibt zwei Hauptmethoden: Sprühmalerei und Färben.

Sprühmalerei: Schnell, Einfach, Aber nur Oberflächen

Sprühmalerei ist die häufigste Nachbearbeitungsmethode zum Färben von 3D-gedruckten Teilen. Es funktioniert wie Sprühbemalung eines anderen Objekts - Sie verwenden eine Dose Sprühfarbe, um die Oberfläche des Teils zu beschichten.

Wie es funktioniert

1. Bereiten Sie den Teil vor: Schleifen leicht, um raue Oberflächen zu glätten (kritisch für FDM -Teile, die Schichtlinien haben).
2. Wenden Sie eine Grundierung an (Optional, aber empfohlen): Primer hilft dem Farbstangen und verhindert das Chipping.
3. Sprühen Sie die Farbe: Leicht verwenden, Sogar Mäntel, um Tropfen zu vermeiden. Lassen Sie jeden Schicht trocknen, bevor Sie einen anderen hinzufügen.
4. Heilung (bei Bedarf): Einige Farben erfordern Wärmehärtung (Z.B., bei 60 ° C für 30 Minuten) zu setzen.

Profis von Sprühmalerei

• Arbeitet mit jeder Technologie: Sie können Farbteile von FDM sprühen, MJF, Sls, oder SLA -Drucker. Ein Prototyping -Shop gemalt 100 Weiße SLS -Nylongetriebe schwarz über Sprühfarbe - keine Probleme mit der Adhäsion.
• Benutzerdefinierte Farben: Sie können Sprühfarben mischen, um einzigartige Farbtöne zu erhalten. Ein Startup gemischte blaue und grüne Sprühfarbe, um die charakteristische „blaugrün“ der Marke zu erstellen und sie auf FDM -Pla -Laptop -Ständern zu verwenden.
• Niedrige Kosten: Sprühfarben sind billig ($5- jeweils 15 $), Die Kosten pro Tag sind für kleine Chargen niedrig.

Nachteile des Sprühmalerei

• Oberflächenfarbe: Die Farbe bedeckt nur die Außenseite. Wenn das Teil zerkratzt oder getragen wird, die ursprüngliche Farbe (Z.B., Weißer Nylon) zeigt durch. Eine Gartenwerkzeugfirma sprühte grüne SLA-Griffe mit Sprühbemaltern, Und 15% von den Kunden zurückgegebene Teile, nachdem die Farbe abgebrochen war.
• Verliert Detail: Dicke Farbmäntel können feine Details ausfüllen (Wie kleine Löcher oder Logos). Ein Spielzeughersteller sprühte gelbe FDM-Figuren und fand die Farbe die „Augen“ auf 10% von Teilen.
• Verlängerung: Trocknen und Aushärtungen fügen Stunden hinzu (oder Tage) zum Prozess. Ein Unternehmensunternehmen für Werbeprodukte benötigte 200 Sprühbemalte Schlüsselanhänger und mussten hinzufügen 2 Tage bis zu ihrer Zeitleiste zum Trocknen.

Färberei: Tief, Langlebige Farbe für Kunststoffteile

Färberei ist eine bessere Option, wenn Sie möchten, dass Farbe in das Teil eindringt (Setzen Sie sich nicht nur oben). Es funktioniert, indem es den Teil in einer Farbstofflösung einweist, das in den Kunststoff aufgenommen wird und einen lebendigen Schaden erzeugen, kratzfestes Finish.

Wie es funktioniert

1. Wählen Sie den richtigen Farbstoff: Verwenden Sie Farbstoffe, die für 3D -gedruckte Kunststoffe formuliert sind (Z.B., Nylonfarbstoffe für MJF/SLS -Teile).
2. Bereiten Sie den Teil vor: Reinigen Sie es, um Staub oder Öl zu entfernen (Schmutz verhindert sogar das Färben).
3. Die Farbstofflösung erhitzen: Die meisten Farbstoffe funktionieren am besten bei 60–80 ° C. (Befolgen Sie die Anweisungen des Farbstoffs).
4. Den Teil einweichen: Lassen Sie es 10–60 Minuten in der Lösung (länger = dunklere Farbe).
5. Spülen und trocken: Waschen Sie den Teil, um überschüssigen Farbstoff zu entfernen, Dann lass es Luft trocken lassen.

Profis des Färbens

• Tief, Sogar Farbe: Farbstoff dringt in den Plastik ein, Kratzer zeigen also nicht die ursprüngliche Farbe. Ein Marine -Gerätehersteller gefärbt MJF -Nylonklammern schwarz, und die Teile sahen auch einheitlich aus 1 Jahr des Salzwassergebrauchs.
• Kein Detailverlust: Farbstoff fügt keine Dicke hinzu, Also gute Details (Wie 0,8 mm Löcher) Bleib intakt. Eine medizinische Gerätefirma gefärbte SLS -Nylon -Chirurgieschalen schwarz und festgestellt, dass der Farbstoff die kleinen Entwässerungslöcher des Tablys nicht blockiert.
• Ideal für Schwarz: Färben eignen sich perfekt für einheitliche schwarze Teile - etwas Sprühfarbe kämpft oft mit (Z.B., Streifen). Eine Elektronikmarke gefärbt 500 Weißer MJF -Nylon -Kabel -Organisatoren schwarz, und Qualitätsprüfungen fanden "0 Farbvariation".

Nachteile des Färbens

• Begrenzte Farboptionen: Die meisten Farbstoffe sind dunkel (Schwarz, Dunkelblau, dunkelgrün). Leuchtende Farben (Wie Gelb oder Rosa) sind beim Färben schwer zu erreichen.
• Materialgrenzen: Funktioniert nur mit porösen Kunststoffen (wie MJF oder SLS Nylon). Nicht-poröse Kunststoffe (Wie FDM -ABS oder SLA -Harz) absorbiert keinen Farbstoff.
• Zeitaufwendig: Einweichen und Trocknen dauern länger als Sprühmalerei. Eine kleine Menge von 50 gefärbte Teile können 2–3 Stunden dauern (vs. 1 Stunde für Sprühmalerei).

Nachbearbeitungsvergleichstabelle

4. So bereiten Sie Ihr Design für den 3D -Druck von Farben vor

Das richtige Dateiformat und das richtige Design -Setup können Ihren Farb 3D -Druck erstellen oder brechen. Folgendes müssen Sie wissen, um Fehler zu vermeiden:

Dateiformate für den Farb 3D -Druck

Nicht alle 3D -Dateiformate speichern Farbinformationen. Verwenden Sie diese Formate basierend auf Ihrer Technologie:

• Für MJF (Indirekte Farbe): Standardformate wie .stl oder .CatPart enthalten keine Farbdaten. You need to upload an additional .OBJ -Datei with color texture specifications. Diese Datei teilt dem Drucker mit, wo er jede CMYK -Farbe anwendet (Z.B., „Drucken Sie das Logo in Rot aus, der Rest in Weiß “). Ein industrielles Designunternehmen hat vergessen, die .OBJ -Datei für einen MJF -Druck einzuschließen, und endete mit 20 Weiße Teile - sie costieren $200 Nachdruck.
• Für FDM (Direkte Farbe): Jedes Dateiformat funktioniert (.Stl, .SCHRITT, .IGES) Weil die Farbe aus dem Filament stammt, nicht die Datei. Teilen Sie einfach Ihr CAD-Modell in Farbabschnitte auf, wenn Sie mehrfarbige Teile wünschen (Z.B., ein schwarzer Griff mit einem roten Griff), Drucken Sie dann jeden Abschnitt mit dem entsprechenden Filament und montieren Sie sie.

Design -Tipps für bessere Farbergebnisse

• Vermeiden Sie winzige Farbdetails mit FDM: Schichthöhe von FDM (Normalerweise 0,1–0,3 mm) Kann kleine Farbfunktionen nicht erfassen (Wie ein 5 -mm -Logo mit zwei Farben). Verwenden Sie MJF, wenn Sie feine Farbdetails benötigen.
• Testerfarbe Zeit für konsistente Farbe: Wenn färben, Machen Sie einen Testlauf mit 1–2 Teilen, um die richtige Einweichenzeit zu finden. Ein Möbelhersteller gefärbter SLS -Nylonstuhlbeine und gefunden 20 Minuten gaben das perfekte dunkelbraune - 15 Minuten waren zu hell, 25 Minuten waren zu dunkel.
• Lassen Sie Platz für die Montage (Direkter Farb mehrfach): Wenn Sie FDM verwenden, um mehrfarbige Teile zu drucken (Z.B., eine blaue Basis und ein gelbes Oberteil), Fügen Sie zwischen den Abschnitten für die einfache Montage 0,1 mm Freigabe hinzu. Eine Spielzeugfirma vergaß das und musste schleifen 30% von Teilen zusammenpassen.

5. Perspektive der Yigu -Technologie auf 3D -Druckfarbe

Bei Yigu Technology, Wir helfen Kunden, die richtige 3D -Druckmethode für ihre Ziele auszuwählen. Für funktionelle, Einzelfarben-Teile (Wie Maschinengriffe), FDM Direkte Farbe ist kostengünstig und schnell. Für komplex, Markenteile (wie Konsumgüterproduktgehäuse mit Logos), MJF Indirect Color liefert unschlagbare Präzision. Wenn nach der Verarbeitung benötigt wird, Wir empfehlen, poröse Kunststoffe zu färben (MJF/SLS) Um das Chloppen zu vermeiden, und Sprühmalerei nur für nicht funktionale Teile (wie Prototypen). Für Beschaffungsteams, Wir empfehlen, zuerst kleine Testchargen zu bestellen - dies sorgt für die Erwartungen der Farbübereinstimmungen, bevor sie auf große Läufe skalieren, Zeit- und Materialkosten sparen.

FAQ

1. Kann ich einen direkten Farb 3D -Druck verwenden, um benutzerdefinierte RAL -Farben zu erstellen??

NEIN, Standard -Direktfarb -Setups (Wie FDM mit vorgezogenen Filamenten) kann keine benutzerdefinierten Ral -Farben mischen. Sie müssen indirekten Farbdruck verwenden (wie MJF, Das verwendet CMYK, um RAL -Farben zu entsprechen) oder nach der Verarbeitung (wie maßgeschneiderte Sprühfarbe). Wenn die RAL -Farbgenauigkeit kritisch ist, MJF ist die zuverlässigste Option.

2. Färbt besser als Sprühmalerei für MJF -Nylonteile?

Ja, Für die meisten funktionellen MJF -Nylonteile. Färben durchdringen in den Plastik, Die Farbe wird also nicht abnimmt oder abnutzt - ideal für Teile wie Klammern oder Griffe. Das Sprühmalerei bedeckt nur die Oberfläche, Es ist also besser für nicht funktionierende Teile (Wie Anzeigeprototypen). Färben erhalten auch Details, Das ist der Schlüssel für komplexe MJF -Teile.

3. Benötige ich eine spezielle .obj -Datei für alle Farb 3D -Drucke??

NEIN, Nur für indirekte Farbtechnologien wie MJF. Direkte Farbtechnologien (wie FDM) Verwenden Sie farbige Filamente, Also Standarddateien (.Stl, .SCHRITT) Arbeiten - Sie wählen einfach die Filamentfarbe im Voraus aus. Für MJF, Die .obj -Datei mit Farbstruktur ist erforderlich, um dem Drucker mitzuteilen, wo er jede Farbe anwendet; ohne es, Teile drucken in der Grundmaterialfarbe (Normalerweise weißer Nylon).