¿Es realmente posible la impresión 3D multicolor? Descubre la tecnología tras impresiones vibrantes

La impresión 3D es versátil, lo que significa que como aficionado, artista 3D, diseñador o arquitecto, puedes imprimir prácticamente cualquier cosa, incluso teclas para tu teclado.

Sin embargo, la impresión 3D multicolor es un reto ya que la impresión 3D típica imprime un solo color a pesar de la tecnología que despliegues.

Esta limitación es un desafío, especialmente donde quieres lograr detalles finos o emplear patrones de color. Así, la impresión 3D multicolor ofrece diversas soluciones a diferentes problemas de impresión.

La impresión tridimensional a color viene en varias categorías incluyendo impresión directa e indirecta.

Este artículo es una guía útil sobre impresión 3D, incluyendo DIY, Modelado por Deposición Fundida (FDM), soluciones multicolor no-FDM y técnicas para hacer impresiones multicolor.

¿Pueden las impresoras 3D imprimir multicolor? ¿Existe impresión 3D multicolor?

La mayoría de tecnologías tridimensionales imprimen en un color. Sin embargo, puedes tener buenos detalles y colores brillantes con una impresora 3D y filamento de calidad.

Tienes tres categorías de impresoras 3D multicolor para tus necesidades. Incluyen:

1. Una impresora multicolor para aficionados es conveniente. Estas impresoras cuestan bajo $2000. Tienen un kit multicolor que suele costar bajo $500. Las soluciones multicolor para aficionados aparecen en DIY. ¿Por qué? Porque se ajustan al escritorio típico.
2. Segundo, tienes impresoras multicolor profesionales, más precisas y caras. Son perfectas para desarrollo de producto y prototipado. Además, estas impresoras caben en tu oficina y cuestan sobre $10000.
3. Por último, tienes impresoras multicolor industriales. Vienen sin restricción de tamaño o financiera. Estos aparatos son máquinas de alta gama, ideales para producción de uso final o fabricación y prototipado rápido. Mayormente caben en oficinas grandes y fábricas que imprimen objetos complejos con partes multicolores.

Cómo imprimir en 3D en múltiples colores

Típicamente, la mayoría de makers crean modelos multicolor pintando. También, empleando otros métodos de post-procesado de adición de color tras imprimir.

Sin embargo, al imprimir un objeto complejo, pintar después se vuelve casi imposible. Así, la opción que tienes es imprimir con color desde el inicio.

La impresión 3D multicolor funciona de dos formas. Tienes impresión directa a color e indirecta. En impresión directa, puedes usar filamentos coloridos al crear objetos.

Este método funciona con tecnología de Modelado por Deposición Fundida, permitiendo excelentes detalles y colores brillantes. Sin embargo, depende de tu impresora y calidad del filamento.

Esta técnica es más precisa que impresión directa, permitiéndote lograr apariencia realista de tus impresiones 3D. Ten en cuenta que impresión indirecta requiere conocimiento profesional.

¿Qué debes notar en ambas técnicas? No puedes mezclar colores; por tanto, no puedes ser fotorrealista. Por otro lado, impresión indirecta requiere modos de color CMYK que debes considerar antes de preparar tu modelo de impresora.

¿Cómo funciona la impresión 3D multicolor?

Bajo impresión 3D directa, tienes Múltiples Extrusores, Múltiples Boquillas, Empalme (Splicing) e Intercambio (Swapping). Bajo indirecta, tienes multi-jet fusion y material jet fusion.

Múltiples Extrusores y Boquillas en Modelado por Deposición Fundida

Múltiples extrusores FDM es una técnica de impresión 3D directa a color donde las impresoras tienen múltiples extrusores y boquillas.

Previamente, esta técnica era relevante al imprimir estructuras de soporte disolubles. Sin embargo, puedes usar la técnica para imprimir incluso con dos colores de filamento diferentes. Tienes varias impresoras con hasta cuatro extrusores.

Los extrusores alimentan la(s) boquilla(s) con los colores que quieres junto con los materiales de impresión.

Este método te ayuda a producir objetos multicolor mediante cuidado y calibración para excelentes resultados. Múltiples boquillas aseguran que no tengas retracción excesiva para tus filamentos usados.

Extrusor Único (Intercambio/Swapping)

Puedes lograr modelos coloridos incluso cuando tu impresora tiene un extrusor. Lo lograrás configurando múltiples tareas al enviar archivos tridimensionales para imprimir.

Aquí, tu software de laminado produce un g-code que instruye tu impresora a dejar de imprimir tras cierta duración. Luego puedes cambiar filamentos para reiniciar el trabajo.

Dado que el intercambio requiere que tu impresora tenga un cabezal para lograr impresión multicolor, la boquilla retrae el filamento viejo insertando uno nuevo cuando necesitas cambio de color.

Estas técnicas requieren que purges para limpiar cualquier filamento usado antes de depositar el nuevo. Al mismo tiempo, este método desperdicia material y tiempo.

Por tanto, para reducir su riesgo, puedes combinar filamentos coloreados. Luego incluye instrucciones específicas en tu modelo y especifica el color para cada parte.

Empalme (Splicing)

En empalme, cortas y unes varios colores en diferentes materiales. Este proceso hace que la impresora imprima continuamente sin paradas, permitiendo impresoras de color de extrusor único realizar operaciones de cambio de color. Estas operaciones incluyen purga, retracción, limpieza de boquilla, etc.

Algunas impresoras con esta técnica te permiten usar múltiples colores para imprimir porque tienen varias partes funcionales con hasta cuatro filamentos.

Material Jetting (Inyección de material)

La inyección de material en fabricación aditiva es tecnología de impresión tridimensional precisa. Esta tecnología utiliza impresoras 3D de inyección de color.

Estas impresoras liberan tinta como gotas de polímero, que son curadas por luz ultravioleta. Las impresoras desarrollan partes de color completo usando tintas CMYK. Así, las gotas de color disponen una gama completa de tonos.

Multi-Jet Fusion

Multi-jet fusion usa polímeros en polvo en lugar de soportes solubles. Difiere de otras tecnologías porque colocas cada nueva capa de agente y material base sobre la anterior fundida.

Material Jetting y multi-jet fusion son dos métodos no-FDM de hacer impresiones multicolores.

Multicolor DIY

Primero, las impresiones multicolor DIY son más costosas y complicadas que la impresión típica. Así necesitarás algunas técnicas y habilidades de pre-coloración y post-coloración.

¿Cuáles son estas habilidades?

Para pre-coloración, no puedes intentar colorear tus modelos completamente, y no puedes predecir cambios de color. ¿Por qué?

Porque esta técnica es preparatoria y no sigue el diseño de tu modelo. Sin embargo, puedes usar el modelo para impresión 3D de mezclas, colores y blends.

Aquí, tienes diferentes filamentos coloreados, incluyendo filamento multicolor, que es un filamento coloreado con todos los tonos. Puedes usarlo para hacer esculturas y jarrones. También tienes filamento cambiante de color, que tiene múltiples colores.

Sin embargo, sus colores no cambian. Finalmente, tienes el filamento nailon que causa efecto de tinte limpio.

La post-coloración te ayuda a tener impresiones multicolores ahorrando tiempo. En este paso, debes ser minucioso en detalle, y puedes usar pincel para asegurar detalle perfecto.

En post-procesado, también tienes marmoleado en agua, también llamado hydro dipping, que implica mezclar pintura insoluble con agua.

Esta mezcla logra un patrón caótico estéticamente atractivo. Luego sumerges tu modelo en la pintura para que se adhiera.

Tecnologías compatibles con impresión 3D multicolor

Varias tecnologías permiten por defecto impresión multicolor. Sin embargo, solo puedes encontrar estas tecnologías en impresoras 3D profesionales.

La tecnología Poly-jet tiene un sistema donde pequeñas gotas de resina fluyen sobre objetos de impresión.

Esta tecnología permite que las gotas se coloreen antes de depositarlas en el objeto resultando en partes 3D totalmente coloreadas. Los materiales Poly-jet imprimen múltiples materiales, incluyendo material de soporte tipo cera usado para imprimir.

También tienes Binder Jetting (Inyección de aglutinante), donde la impresora introduce un aglutinante sobre sustrato en polvo. Coloreas el aglutinante antes de depositarlo.

El tinte en el agente aglutinante sangra en el polvo. Por tanto, el proceso produce menos detalles nítidos que en impresión poly-jet.

Kit de color para resina

Las resinas estereolitográficas vienen en colores limitados que los fabricantes seleccionan. Esta limitación restringe a ingenieros de producto y diseñadores de crear prototipos similares.

Sin embargo, algunos kits de color permiten a ingenieros y diseñadores hacer prototipos similares. Estos kits tienen Magenta, Negro, Amarillo, Blanco y Cian, haciendo un espectro completo con varios colores.

¿Qué más? Xyzprinting da Vinci color mini (consultar en Amazon) es más compacta. Tiene un módulo opcional de grabado láser que personaliza tus proyectos.

Fue lanzada por la empresa canadiense Mosaic Manufacturing. Esta impresora multi-material te permite hacer impresiones profesionales complejas con colores realistas.

Resumen

Las tecnologías típicas de impresión tridimensional solo imprimen en un solo color. Muchos makers que crean impresiones multicolor requieren que pintes usando un color. Sin embargo, crear multicolor requiere técnicas de post-procesado como marmoleado en agua.

En conclusión, puedes hacer modelos 3D coloreados usando las técnicas anteriores ya seas aficionado o artista 3D profesional.