Se você já se perguntou como os modelos 3D coloridos - de figuras de ação personalizadas a réplicas médicas detalhadas - vases à vida, Você está no lugar certo.3D Impressão colorida (também chamado de impressão 3D em cores cheias) não se trata apenas de adicionar cores a um objeto 3D; É preciso, processo de várias etapas que combina design, Seleção de tecnologia, e pós-produção para criar vibrante, Modelos funcionais. Neste guia, Vamos quebrar toda a jornada da impressão em cores 3D, Do design digital ao produto final testado, com exemplos e dados reais para ajudá -lo a entender todos os detalhes.
1. Etapa 1: Projetar um modelo 3D com cor & Detalhes da textura
O primeiro passo na impressão em cores 3D é transformar sua ideia em um modelo 3D digital -E é aqui que cor e textura são construídas, não apenas adicionado mais tarde.
Para criar um modelo, Você precisaráSoftware profissional de modelagem 3D que suporta mapeamento de cores e textura. As opções populares incluem:
- Liquidificador (livre, código aberto): Ótimo para artistas criando esculturas ou adereços coloridos. Por exemplo, Um designer pode usar o Blender para adicionar cores de gradiente a um modelo de caracteres 3D, Definir tons de pele, tons de roupa, E até pequenos detalhes como a cor dos olhos.
- Autodesk Fusão 360 (pago, Para uso industrial): Usado pelos engenheiros para projetar peças funcionais com seções com código de cores (Por exemplo, Uma parte da máquina em que o vermelho indica áreas de alto calor e azul indica zonas frias).
- Zbrush (pago, Para um trabalho de alto detalhamento): Ideal para criar modelos texturizados como réplicas de fósseis, onde a cor é usada para destacar diferentes camadas de rocha.
Durante o design, você atribuirávalores de cores (Frequentemente usando espaços de cores RGB ou CMYK) eInformações sobre textura (como fosco, lustroso, ou superfícies ásperas) para partes específicas do modelo. Isso garante que a impressora saiba exatamente onde e como aplicar a cor posteriormente. Por exemplo, Um designer de jóias pode usar o Zbrush para adicionar uma cor dourada, Textura brilhante para um modelo de anel 3D e uma textura preta fosca para suas gravuras.
2. Etapa 2: Escolha a tecnologia de impressão em cores 3D certa
Nem todas as tecnologias de impressão em cores 3D funcionam da mesma maneira - sua escolha depende de suas necessidades (Por exemplo, custo, velocidade, precisão de cores, ou tipo de material). Abaixo está um detalhamento detalhado das tecnologias mais comuns, com exemplos do mundo real e dados-chave:
| Tecnologia | Como funciona | Melhor para | Precisão de cores | Velocidade | Intervalo de custos (Impressora) | Exemplo do mundo real |
|---|---|---|---|---|---|---|
| Fdm (Modelagem de deposição fundida) | Usa 1 a 4 leads de impressão para extrudar filamentos de plástico coloridos (Por exemplo, PLA, Abs) camada por camada. As cores podem ser misturadas para gradientes. | Protótipos de baixo custo, brinquedos, decoração da casa | Médio (± 5% de correspondência de cores) | Lento (5–10 cm³/h) | $300- US $ 5.000 | Um hobby imprimindo um conjunto de xadrez multicolorido com filamentos em preto e branco. |
| Fdm + 2D jato de tinta | Imprime camadas de plástico primeiro, então sprays colorido tinta (Como uma impressora 2D) em cada camada para adicionar detalhes. | Modelos com detalhes finos de cores (Por exemplo, miniaturas) | Alto (± 2% de correspondência de cores) | $1,500- US $ 8.000 | Um desenvolvedor de jogos imprimindo um caractere 3D com recursos faciais impressos. | |
| LOM + 2D jato de tinta | Corta camadas de papel colorido (ou plástico) com um laser, Sprays Ink para profundidade de cor extra, Em seguida, colas juntas. | Grande, modelos de baixo custo (Por exemplo, Modelos de arquitetura) | Médio-baixo (± 8% de correspondência de cor) | Rápido (15–25 cm³/h) | $2,000- US $ 12.000 | Um arquiteto criando um 1:50 modelo em escala de um edifício com paredes coloridas. |
| 3Dp (3D impressão / Binder Jetting) | Usa pó de gesso branco como base; uma cola colorida de cabeçote de impressão para unir o pó e adicionar cor. | Réplicas de ART, itens decorativos | Alto (± 3% de correspondência de cores) | Médio (8–12 cm³/h) | $5,000- US $ 30.000 | Um museu reproduzindo um vaso antigo colorido usando dados digitalizados. |
| Impressoras industriais coloridas | Tecnologias como o ColorJet da 3D Systems, Polyjet de Stratasys, ou tinta a jato de tinta de Mimaki tintas ou materiais de mieira durante a impressão para uma cor precisa. | Modelos médicos, protótipos de ponta | Muito alto (± 1% de correspondência de cor) | Rápido (12–20 cm³/h) | $20,000- US $ 200.000 | Um hospital imprimindo um modelo 3D em cores do coração de um paciente para planejar a cirurgia. |
3. Etapa 3: Prepare o arquivo de impressão para obter precisão
Depois que seu modelo for projetado e sua tecnologia é escolhida, Você precisa converter o modelo em um arquivo que a impressora pode ler - e ajustá -lo para evitar erros de cor ou tamanho.
Etapas de preparação de arquivos -chave:
- Exportar para o formato certo: Most 3D color printers use Arquivos STL (para geometria) emparelhado com Arquivos VRML ou OBJ (para dados de cores/textura). Por exemplo, As impressoras Stratasys Polyjet geralmente exigem arquivos OBJ para preservar informações de cores.
- Ajustar o tamanho e a escala: Use software como Cura ou Simplify3D para redimensionar o modelo. Por exemplo, Se você está imprimindo um brinquedo de 10 cm de altura, Você definirá a escala para 100% Para evitar um produto final muito pequeno ou muito grande.
- Verifique a precisão da cor: Use ferramentas como o Adobe Substância Painter para visualizar as cores e garantir que elas correspondam ao seu design. Um erro comum aqui é usar cores RGB (para telas) em vez de cmyk (para impressão)- Isso pode levar a cores desbotadas, Portanto, sempre converta no espaço de cores preferido da impressora.
- Adicione estruturas de suporte (se necessário): Para modelos com saliências (Por exemplo, um pássaro 3D com asas estendidas), Adicionar estruturas de suporte temporário (geralmente em uma cor neutra como o branco) Para impedir que o modelo desmorona durante a impressão.
4. Etapa 4: O processo de impressão em cores 3D (Camada por camada)
Agora é hora de imprimir! O processo exato varia de acordo com a tecnologia, Mas a ideia principal é a mesma: A impressora constrói o modelocamada por camada e aplica a cor ao mesmo tempo (não depois). Aqui estão dois exemplos comuns para ilustrar como funciona:
Exemplo 1: 3D SISTEMAS COLORJET (Jato de fichário colorido)
- A impressora espalha uma camada fina (0.1–0.2mm espessos) de pó de gesso branco em toda a plataforma de construção.
- Uma cola colorida (Combinando os valores RGB do design) no pó - essa cola liga o pó e adiciona cor.
- A plataforma de construção diminui em uma altura da camada, e o processo se repete até que o modelo esteja completo.
- Após a impressão, o modelo é deixado para secar para 24 horas para definir a cola.
Exemplo 2: Stratasys Polyjet (Fotopolímero de jato de tinta)
- The printer has multiple printheads that spray tiny droplets of Fotopolímeros líquidos (resinas plásticas) Nas cores CMYK.
- Como as gotículas são pulverizadas, uma curas de luz UV (endurece) eles instantaneamente - para que cada camada se ajuste em segundos.
- As camadas estão empilhadas (0.01–0.1mm de espessura) Para formar o modelo, com cores misturando em tempo real para criar gradientes ou tons sólidos.
- Não é necessário tempo de secagem - você pode remover o modelo da impressora imediatamente após a impressão.
5. Etapa 5: Pós-processamento para melhorar a qualidade
A maioria dos modelos impressos em cores 3D precisa de um pouco de trabalho extra depois de imprimir para ter a melhor aparência e ser durável. As etapas dependem da tecnologia:
- Modelos FDM: Lixar a superfície com lixa de 200 a 400 linhas de grão para suavizar as linhas de camada, Em seguida, aplique um casaco claro (como spray acrílico) Para proteger a cor do desbotamento.
- 3Modelos de gesso DP: Sele a superfície com uma cera ou resina especial para impedir que o modelo absorva a umidade (que pode arruinar a cor).
- Modelos polijetos: Descascar estruturas de suporte (Eles são feitos de um macio, material facilmente removível), Em seguida, limpe o modelo com álcool isopropílico para remover qualquer resina restante.
Exemplo: Uma empresa imprimindo protótipos coloridos 3D de uma nova capa de telefone pode lixar o estojo impresso no FDM, Pulverize -o com uma camada clara brilhante, e então teste se a cor resiste a arranhar (Usando uma ferramenta de teste de arranhão padrão).
6. Etapa 6: Inspeção & Teste para atender aos requisitos
A etapa final é garantir que seu modelo seja perfeito - tanto na aparência quanto na função.
O que verificar durante a inspeção:
- Precisão de cores: Use um colorímetro (uma ferramenta que mede a cor) Para comparar o modelo com o seu design original. Por exemplo, Se você projetou um modelo vermelho com um código colorido Pantone de PMS 485, O colorímetro deve confirmar que o modelo impresso corresponde a esse código dentro de ± 1%.
- Tamanho e forma: Use pinças para medir as principais dimensões (Por exemplo, Um modelo de 5 cm de largura deve ser de 5 cm ± 0,1 cm).
- Funcionalidade: Se o modelo estiver funcional (Por exemplo, um equipamento impresso em 3D), Teste se funciona como pretendido. Por exemplo, Uma engrenagem impressa para um carro de brinquedo deve girar suavemente sem ficar preso.
Estudo de caso: Uma empresa de dispositivos médicos imprimindo modelos de cores em cor 3D para cirurgiões testarão se a cor do modelo (que indica densidade óssea) corresponde aos dados reais de varredura do paciente - e se o modelo for forte o suficiente para ser tratado durante o planejamento da cirurgia.
Perspectiva da tecnologia Yigu na impressão em cores 3D
Na tecnologia Yigu, Acreditamos que a impressão em cores 3D está transformando como as indústrias criam e inovam - da assistência médica à educação. A chave para o sucesso com esta tecnologia é combinar o processo certo ao seu objetivo: Para projetos de hobby de baixo custo, FDM é ideal; Para modelos médicos de alta precisão, Impressoras industriais coloridas como PolyJet oferecem precisão incomparável. Apoiamos clientes no uso da impressão em cores 3D para cortar o tempo de protótipo por 30% e reduzir custos em 25% - e à medida que a tecnologia avança, Esperamos ainda mais acessível, rápido, e soluções precisas de cores para emergir.
Perguntas frequentes sobre impressão em cores 3D
- P: Quanto tempo leva para imprimir em cores 3D um modelo?
UM: Depende do tamanho e da tecnologia. Um pequeno modelo FDM (Por exemplo, Um brinquedo de 5 cm) leva de 2 a 4 horas, Enquanto um grande modelo arquitetônico LOM (Por exemplo, 50cm de altura) pode levar de 12 a 24 horas. As impressoras industriais coloridas são mais rápidas-elas podem imprimir um modelo médico de tamanho médio em 1 a 3 horas. - P: Os modelos impressos em cores podem desaparecer ao longo do tempo?
UM: Sim, se exposto à luz solar direta ou umidade. Para evitar desbotamento, Use materiais resistentes a UV (como petg para fdm) ou selar o modelo com uma camada clara protetora de UV. 3Os modelos de gesso DP também devem ser selados para evitar danos à umidade. - P: A impressão em cores 3D é mais cara do que a impressão 3D regular?
UM: Sim, Mas o custo está caindo. Uma impressora FDM regular custa US $ 200 a US $ 2.000, Enquanto uma impressora FDM de cor 3D custa US $ 300 a US $ 5.000. As impressoras industriais coloridas são mais caras ($20,000+), Mas para pequenos projetos, Você pode usar serviços de impressão 3D (Por exemplo, Shapeways) por tão pouco quanto $50 por modelo de cores.