調達スペシャリストまたは製品エンジニアの場合, 3D印刷された部品に色を追加すると、製品の魅力を高めることができます, ブランド認知度を向上させます, または、部品識別を支援することもできます (機械のカラーコーディングコンポーネントのように). しかし、非常に多くの色の3D印刷オプションが利用可能です, プロジェクトに適したものを選択すると、消費者製品のケーシングであろうと産業用プロトタイプであろうと、トリッキーなことがあります. このガイドは、2つのコアカラー3D印刷方法を分解します (直接および間接), トップテクノロジー, 後処理オプション, 現実世界のユースケース, したがって、費用対効果を高めることができます, 高品質の選択.
1. 2つのコアカラー3D印刷方法: 直接vs. 間接
特定のテクノロジーに飛び込む前に, 3Dプリントパーツに色を追加する2つの主な方法を理解することが重要です. 各メソッドには長所があります, 短所, そして理想的なユースケース - あなたの選択は色の精度のような要因に依存します, 料金, および部分関数.
ダイレクトカラー3D印刷: すぐに色を印刷します
ダイレクトカラー3D印刷 事前に色の材料を使用します (フィラメントやパウダーのように) 印刷プロセス中に色のある部品を作成します. 印刷後に追加の手順は必要ありません。 (または組み立てます) プリンターが終了したら.
それがどのように機能するか
最も一般的な例は次のとおりですFDM (融合モデリング) テクノロジー. FDMプリンターは色付きフィラメントを溶かします (腹筋のように, asa, またはプラ) それらを重ねて部品を構築します. あなたは前もってフィラメントの色を選択します - たとえば, 赤い腹筋 - そしてプリンターはその色全体にその色を使用します (または、CADモデルをセクションに分割し、各セクションに異なる色のフィラメントを使用することもできます, その後、組み立てます).
直接カラー3D印刷の重要なプロ
- 単純なプロセス: 後処理は、より速い転換を意味します. 印刷された消費財ブランド 500 FDMを介したブルーPLA電話ケースを使用して、出荷する準備ができていました 3 日 - vs. 5 塗装後の部品がある日.
- 明るい, 一貫した色: 高品質のフィラメント (プレミアムASAのように) 簡単に消えない活気のある色合いを届けます. おもちゃのメーカーは、直接カラーFDMを使用して黄色のおもちゃの車を作っていました, 顧客のフィードバックは、「バッチ間に色の変動はない」と述べました。
- 優れた機械的特性: 色付きのFDMフィラメント (特にABSとASA) 強度を保持します - 機能部品に最適です. 直接カラーFDMで印刷された赤い腹筋ハンドルグリップ, そして、部分が続きました 2 毎日使用した年.
直接カラー3D印刷の重要な短所
- 色の混合はありません: カスタムシェードを作成することはできません (特定のRAL色のように) 標準の直接カラーセットアップ付き. ユニークな色が必要な場合 (例えば。, ブランドのシグネチャーティール), 直接印刷は機能しない場合があります.
- 「レゴのような」単調さ: ほとんどの直接カラーパーツは単色です (またはアセンブリ経由のマルチカラー). グラデーションの色や細かい色の詳細を取得することはできません (2つのトーンのロゴのように) 余分な作業なし.
- 物質的な制限: すべての3D印刷材料が複数の色で利用できるわけではありません. 例えば, 高強度のナイロンフィラメントは、しばしば黒または白のみに来ることが多い.
間接カラー3D印刷: 印刷中に色を追加します (精度で)
間接カラー3D印刷 外部ソースから色を適用しますその間 部品は、材料自体からではなく、印刷されています. この方法は使用しますCMYKカラーモード (シアン, マゼンタ, 黄色, 黒) 色を混ぜる, フルスペクトルコントロールを提供します.
それがどのように機能するか
最も人気のある間接カラーテクノロジーはですMJF (マルチジェット融合) - 特にHPナイロンマルチジェット融合. MJFプリンターは、ナイロンパウダーベッドとジェット色のエージェントを粉に使用してから、熱と融合します. 各小さなセクション (aと呼ばれますボクセル) 別の色にすることができます, したがって、勾配のある部品を作成できます, ロゴ, または、フォトリアリックな詳細でさえ.
間接カラー3D印刷の重要なプロ
- 超高度の色の再現: ボクセルレベルのコントロールは、正確なRALまたはパントンの色に合わせることができることを意味します. 医療機器会社はMJFを使用して、赤い色分けされたグリップで白いナイロン手術ツールを印刷しました。.
- フルスペクトルカラー: CMYKミキシングを使用すると、どんな色を作成できます, パステルから深い色合いまで. マーケティング代理店は、MJFを介してカスタムプロモーションキーチェーンを印刷しました, 青から紫へのグラデーションを特徴とする各キーチェーンで、FDMはできませんでした.
- 小規模から中程度のバッチに費用対効果が高い: MJFのスピードにより、10〜500パーツの走行に手頃な価格になります. エレクトロニクスブランドが印刷されています 200 MJFを介したマルチカラーナイロンセンサーハウジングと支払い $8 パートごとに - vs. $12 カスタム塗装されたFDMパーツを備えた部品ごと.
間接カラー3D印刷の重要な短所
- 透明性はありません: 間接的なカラーパーツ (特にMJFナイロン) 不透明です. 色の明確な部分が必要な場合 (色付きのレンズのように), この方法は機能しません.
- 小さなものではありません, 繊細な部品: MJFのプロセスは、非常に小さな機能に損傷を与える可能性があります (0.5mmの薄い壁のように). ジュエリーデザイナーが小さな間接的な色のナイロンペンダントを印刷しようとしました 20% 部品の詳細が壊れていました.
- より高い前払いコスト: MJFプリンターは、FDMプリンターよりも高価です, そのため、非常に小さなバッチでは、パートごとのコストが高くなります (下 10 部品).
2. トップカラー3D印刷テクノロジー: FDM対. MJF (比較)
FDMとMJFは最も広く使用されているカラー3D印刷技術です. 以下は、プロジェクトに適したものを選択するのに役立つ並んでいる比較です:
| 特徴 | FDM (直接色) | MJF (間接色) |
|---|---|---|
| カラーテクノロジー | 事前に色のフィラメント | CMYKカラーエージェント (ボクセル制御) |
| 色の範囲 | 限定 (アセンブリ経由のシングル/マルチカラー) | フルスペクトル (任意のCMYKミックス) |
| 材料オプション | 腹筋, asa, プラ (複数の色) | ナイロン 12 (エンジニアリンググレードのプラスチック) |
| 機械的強度 | 良い (ABS/ASA: 20–30 MPa引張強度) | 高い (ナイロン 12: 40 MPA引張強度) |
| 精度 | 適度 (許容範囲: ±0.1 mm) | 高い (許容範囲: ±0.05 mm) |
| 部品ごとのコスト (小さな部分) | $2 - $ 10 | $5 - $ 15 |
| ターンアラウンド時間 | 速い (1–3日 100 部品) | 適度 (2–4日 100 部品) |
| に最適です | 単純な機能部品, 単一色の消費財 | 複雑な機能部品, マルチカラー産業コンポーネント |
実世界の例: FDM対. 機械部品のMJF
工場が必要です 100 色分けされたセンサーカバー. カバーは必要でした: 1) 赤 (高温ゾーン用) または青 (低温ゾーン用); 2) 耐熱性; 3) 準備ができています 4 日.
- FDMオプション: 彼らは赤と青のASAフィラメントを使用しました. 部品ごとのコスト: $4. 振り向く: 3 日. 部品はうまく機能しましたが、工場のロゴを印刷できませんでした (マルチカラーの詳細はありません).
- MJFオプション: 彼らは、ロゴが白で赤/青のカバーを印刷できたかもしれません (CMYK経由). 部品ごとのコスト: $9. 振り向く: 4 日. しかし、ロゴは重要ではなかったためです, FDMがより良い選択でした.
3. 後処理オプション: 印刷後の3D印刷部品の色
直接的または間接的なカラー印刷が選択肢ではない場合 (例えば。, プリンターは白い粉のみを使用しています, または、カスタムカラーが必要です), 後処理染色 3Dプリントパーツに色を追加できます. 主な方法は2つあります: スプレー塗装と染色.
スプレーペインティング: 素早い, 簡単, しかし、表面のみ
スプレーペインティング 3D印刷部品を着色するための最も一般的なポスト処理方法です. 他のオブジェクトをスプレー塗装するように機能します。スプレーペイントの缶を使用して、部品の表面をコーティングします.
それがどのように機能するか
- 部品を準備します: 軽く砂を詰めて粗い表面を滑らかにします (FDM部品にとって重要です, レイヤーラインがあります).
- プライマーを適用します (オプションですが、推奨されます): プライマーは、塗装スティックを助け、チッピングを防ぎます.
- 塗料をスプレーします: 光を使用します, 滴りを避けるためにコートさえ. 別のコートを追加する前に、各コートを乾かします.
- 治す (必要に応じて): 一部の塗料には熱硬化が必要です (例えば。, 60°Cで 30 分) 設定します.
スプレーペインティングの長所
- あらゆるテクノロジーで動作します: FDMから塗料部品をスプレーできます, MJF, SLS, またはSLAプリンター. プロトタイピングショップが描かれています 100 白いSLSナイロンギアはスプレーペイントを介して黒くブラック - 接着の問題はありません.
- カスタムカラー: スプレー塗料を混ぜてユニークな色合いを得ることができます. スタートアップの混合ブルーとグリーンのスプレーペイントは、ブランドの署名「ティール」を作成し、FDM PLAラップトップスタンドで使用しました.
- 低コスト: スプレーペイント缶は安いです ($5 - それぞれ15ドル), したがって、小さなバッチの場合、パートごとのコストは低くなります.
スプレーペインティングの短所
- 表面のみの色: 塗料は外側のみを覆います. 部品が傷または摩耗している場合, 元の色 (例えば。, 白いナイロン) ショーを通して. ガーデンツール会社は、グリーンSLAハンドルをスプレー塗装しています, そして 15% ペイントが欠けた後、顧客が部品を返しました.
- 詳細を失います: 厚いペイントコートは細かい詳細を埋めることができます (小さな穴やロゴのように). おもちゃメーカーが黄色のFDMフィギュアをスプレー塗装し、塗料が「目」を覆っていることを発見しました 10% 部品の.
- 余分な時間: 乾燥と硬化は時間を追加します (または日) プロセスに. プロモーション製品会社が必要です 200 スプレー塗装されたキーチェーンと追加する必要がありました 2 乾燥のためのタイムラインまでの日.
染色: 深い, プラスチック部品の耐久性のある色
染色 色にパーツを浸透させたい場合は、より良いオプションです (上に座るだけではありません). 染料溶液に部品を浸すことで機能します, プラスチックに吸収されます。これは活気に満ちています, スクラッチに耐える仕上げ.
それがどのように機能するか
- 右染料を選択してください: 3D印刷されたプラスチック用に処方された染料を使用します (例えば。, MJF/SLS部品のナイロン染料).
- 部品を準備します: それをきれいにして、ほこりや油を取り除きます (汚れは染色さえ防止します).
- 染料溶液を加熱します: ほとんどの染料は60〜80°Cで最適です (染料の指示に従ってください).
- 部品を浸します: 溶液に10〜60分間そのままにしておきます (長い=暗い色).
- すすぎ、乾燥します: 部品を洗浄して、余分な染料を除去します, 次に、空気乾燥させます.
染色のプロ
- 深い, 色でさえ: 染料はプラスチックに浸透します, したがって、スクラッチは元の色を明らかにしません. 海洋機器メーカーがMJFナイロンブラケットを黒く染めました, そして、部品はその後も均一に見えました 1 塩水使用年.
- 詳細損失はありません: 染料は厚さを加えません, とても細かい詳細 (0.8mmの穴のように) 無傷のまま. 医療機器会社はSLSナイロン手術トレイを黒く染め、染料がトレイの小さな排水穴をブロックしていないことを発見しました.
- 黒に最適です: 染色は均一な黒い部分を作成するのに最適です。スプレー塗料はしばしば苦労しています (例えば。, ストリーク). エレクトロニクスブランドが染められました 500 白いMJFナイロンケーブルオーガナイザーブラック, 品質チェックでは「0色のバリエーション」が見つかりました。
染色の短所
- 限られた色のオプション: ほとんどの染料は暗いです (黒, 濃い青, 濃い緑). 明るい色 (黄色やピンクのように) 染色で達成するのは難しいです.
- 物質的な制限: 多孔質プラスチックでのみ動作します (MJFやSLSナイロンのように). 非多孔質プラスチック (FDM ABSまたはSLA樹脂のように) 染料を吸収しません.
- 時間がかかる: 浸漬と乾燥は、スプレー塗装よりも時間がかかります. の小さなバッチ 50 染色部品には2〜3時間かかる場合があります (vs. 1 スプレーペインティングの時間).
後処理比較テーブル
| 後処理方法 | に最適です | 色の深さ | 詳細な保存 | 部品ごとのコスト (小さな部分) | 適用されるテクノロジー |
|---|---|---|---|---|---|
| スプレーペインティング | カスタムの明るい色, クイック修正 | 表面のみ | 低い (厚いコート) | $1 - $ 3 | FDM, MJF, SLS, SLA |
| 染色 | 暗い, 耐久性のある色, 多孔質プラスチック | 深い (浸透します) | 高い (余分な厚さはありません) | $0.50 - $ 2 | MJF, SLS |
4. カラー3D印刷用のデザインを準備する方法
適切なファイル形式とデザインのセットアップは、あなたのカラー3Dプリントを作成または壊すことができます. 間違いを避けるために知っておくべきことは次のとおりです:
カラー3D印刷のファイル形式
すべての3Dファイル形式が色情報を保存するわけではありません. テクノロジーに基づいてこれらの形式を使用します:
- MJFの場合 (間接色): .stlや.catpartなどの標準形式はカラーデータが含まれていません. You need to upload an additional .OBJファイル with color texture specifications. このファイルは、各cmyk色をどこに適用するかプリンターに指示します (例えば。, 「ロゴを赤で印刷します, 残りは白い」). 工業デザイン会社は、MJFプリントに.objファイルを含めることを忘れており、最終的に 20 白い部分 - それらをコストします $200 転載する.
- FDM用 (直接色): ファイル形式は機能します (.STL, .ステップ, .Iges) 色はフィラメントから来ているからです, ファイルではありません. マルチカラーパーツが必要な場合は、CADモデルをカラーセクションに分割するだけです (例えば。, 赤いグリップのある黒いハンドル), 次に、各セクションを対応するフィラメントで印刷して組み立てます.
より良い色の結果のためのデザインのヒント
- FDMで小さな色の詳細を避けてください: FDMの層の高さ (通常0.1〜0.3 mm) 小さな色の機能をキャプチャできません (2色の5mmロゴのように). 細かい色の詳細が必要な場合は、MJFを使用してください.
- 一貫した色の染料時間をテストします: 染色の場合, 適切な浸漬時間を見つけるために、1〜2部でテスト実行してください. 家具メーカーがSLSナイロンチェアの脚を染色し、発見した 20 数分で完璧な濃い茶色が与えられました - 15分は軽すぎました, 25 数分は暗すぎました.
- 組み立てのためにスペースを残します (ダイレクトカラーマルチパート): FDMを使用してマルチカラー部品を印刷する場合 (例えば。, 青いベースと黄色のトップ), セクション間に0.1mmのクリアランスを追加して、簡単に組み立てます. おもちゃの会社はこれを忘れて砂を埋めなければなりませんでした 30% 一緒に収まる部品の.
5. 3D印刷カラーオプションに関するYigu Technologyの視点
Yiguテクノロジーで, 私たちは、クライアントが目標のために適切な色の3D印刷方法を選ぶのを助けます. 機能のため, 単色部品 (機械のグリップのように), FDM直接色は費用対効果が高く、高速です. 複雑な場合, ブランドパーツ (ロゴを使用した消費者製品のケーシングのように), MJF間接色は、無敵の精度を提供します. 後処理が必要な場合, 多孔質プラスチックに染色することをお勧めします (MJF/SLS) チッピングを避けるため, 非機能部品のみのスプレーペインティング (プロトタイプのように). 調達チーム向け, 最初に小さなテストバッチを注文することをお勧めします。, 時間と材料コストを節約します.
よくある質問
1. ダイレクトカラー3D印刷を使用してカスタムラルカラーを作成できますか?
いいえ, 標準の直接カラーセットアップ (事前に色のフィラメントを備えたFDMのように) カスタムRALシェードを混ぜることはできません. 間接カラー印刷を使用する必要があります (MJFのように, CMYKを使用してRALの色に一致します) または後処理 (カスタムミックススプレーペイントのように). RALの色の精度が重要な場合, MJFは最も信頼できるオプションです.
2. MJFナイロンパーツのスプレーペインティングよりも染色しています?
はい, ほとんどの機能的なMJFナイロン部品の場合. 染色はプラスチックに浸透します, したがって、色は括弧やハンドルなどの部品の場合、チップや摩耗はありません。. スプレー塗装は表面のみを覆います, したがって、機能しない部分に適しています (ディスプレイプロトタイプのように). 染色も詳細を保持します, これは、複雑なMJF部品の鍵です.
3. すべての色の3D印刷に特別な.objファイルが必要ですか?
いいえ, MJFのような間接的なカラーテクノロジーのみ. 直接カラーテクノロジー (FDMのように) 色付きフィラメントを使用します, したがって、標準ファイル (.STL, .ステップ) 作業 - フィラメントの色を前もって選択するだけです. MJFの場合, 色のテクスチャを備えた.objファイルは、各色を適用する場所をプリンターに伝えるために必要です; それなしで, 部品はベースマテリアルカラーで印刷されます (通常、白いナイロン).
