Druk wielomateriałowy na drukarce 3D polega na używaniu różnych filamentów do wydrukowania jednego obiektu. Druk wielomateriałowy to nie tylko druk kilkoma kolorami to druk wieloma materiałami, a to otwiera o wiele więcej możliwości, ponieważ pozwala łączyć unikalne właściwości materiałów w jednym wydruku. Zwracam na to uwagę ponieważ wiele początkujących drukarzy myśli wyłącznie o zmianie koloru, a chce podkreślić znaczenie wielomateriałowości, dlatego te słowa będę stosował zamiennie.
Dzisiaj dowiesz się o 2 metodach wydruku wielomateriałowego używając metody FDM wytłumaczę sposób ich działania, zalety oraz wady. Na końcu poznasz moją opinie, którą metodę preferuję i dlaczego. Zapraszam.
Aktualnie w technologii FDM Istnieją 2 metody druku wielomateriałowego:
1. Drukarki wielogłowicowe:
Drukarki 3D z wieloma głowicami inaczej zwanymi ekstruderami są najczęściej wykorzystywane do druku kilkukolorowego. Każdy ekstruder używa innego filamentu, a drukarka zmienia ekstruder w zależności od potrzeby. Drukarka musi posiadać dwa lub więcej ekstruderów, które mogą jednocześnie drukować różnymi materiałami. Podczas drukowania modelu, drukarka wybiera odpowiednią głowicę, aby nanieść pożądany materiał na daną warstwę. Filamenty znajdują się w osobnych szpulach i podawane są bezpośrednio do odpowiednich głowic.
Zalety:
- Możliwość drukowania obiektów z wieloma kolorami/materiałami bez konieczności dużej straty materiału.
- Znacznie wyższa prędkość wydruku w stosunku do drugiej metody
Wady:
- Konieczność bardzo dokładnej kalibracji głowic, aby nie występowały przesunięcia na warstwach przy zmianie koloru – ten problem już powoli zanika ponieważ producenci zaczynają stosować automatyczną kalibrację.
- Ograniczenie wynikające z ilości głowic przymocowanych do drukarki 3D – Znane mi na rynku modele posiadają maksymalnie 6 głowic więc model może być maksymalnie tylu materiałowy. W wypadku drukowania tą metodą duża ilość głowić oznacza większe gabaryty drukarki.
Przykłady: Aktualnie najpopularniejszą produkowaną seryjnie drukarką 3D posiadającą wiele głowić jest Prusa XL.
2. Drukarki jednogłowicowe:
Głowica drukarki jest wyposażona w mechanizm, który umożliwia podawanie kilku rodzajów filamentów. Mechanizm zmienia filamenty w zależności od drukowanego projektu, w trakcie procesu drukowania. Drukarka przełącza się na inny kolor filamentu w trakcie wydruku, co pozwala na uzyskanie różnych kolorów w różnych częściach obiektu. Drukarka w trakcie zmiany materiału oczyszcza dyszę z poprzedniego filamentu poprzez wytłoczenie starego aż do jej całkowitego wyczyszczenia.
Zalety:
- Brak możliwości błędu przesunięcia warstwy pomiędzy materiałami w tworzonym modelu.
- Automatyczna kalibracja – drukarki tego typu działają na zasadzie plug and play czyli nawet ktoś mało doświadczony będzie w stanie z powodzeniem drukować wielokolorowe modele.
- Możliwość wydruku 16- kolorowego – oczywiście należy dokupić dodatkowe podajniki tych filamentów oraz dedykowany koncentrator.
Wady:
- Produkcja dużej ilości odpadów filamentu przy oczyszczaniu głowicy podczas zmiany koloru – naprawdę duża liczba odpadów!
- Istnieją materiały, które nie są kompatybilne z tego typu drukarkami. Mam tutaj na myśli np. TPU czyli elastyczny filament, który zawijał się systemie zmiany materiałów w Bambulab. Firma rozwiązała to w ten sposób, że produkuje własne filamenty TPU które są dedykowane do ich drukarek.
- Przez konieczność oczyszczania głowicy z poprzedniego materiału, czas wydruku jest dłuższy niż w przypadku drukarek kilkugłowicowych. Muszę tutaj zaznaczyć, że w przypadku drukowania kilku sztuk czas wydruku tych modeli przybliża się do czasu wydruku drukarkami kilkugłowicowymi.
Przykłady: Aktualnie najbardziej znanym modelem drukarki 3D drukującym wielokolorowo z jedną głowicą jest Bambulab X1C z systemem zmiany filamentów AMS. Napisaliśmy również dlaczego drukarze 3D tak bardzo lubią tą drukarkę.
Druk wielokolorowy na zwykłej drukarce 3D:
Nie mogę również pominąć jeszcze jednej opcji, a mianowicie wydruku wielokolorowego na klasycznej drukarce jednogłowicowej. O ile wydruk modelu na drukarkach wielokolorowych z jedną głowicą dzieje się automatycznie, tak tutaj wszystko musimy ustawić ręcznie. Użytkownik musi zatrzymać drukowanie, ręcznie zmienić filament na inny, a następnie kontynuować drukowanie. Jest to bardziej czasochłonne i wymaga specjalnego przygotowania modelu w slicerze. Zaletą jest jednak to, że tym sposobem możemy mieć wydruki kilku kolorowe posiadając najzwyklejszą drukarkę 3D.
Moje preferencje:
Jak mówiłem na początku, przedstawię również mój ulubiony sposób drukowania wielokolorowego i pewnie się domyślacie. Sam zbudowałem swoją drukarkę 3D opartą właśnie na kilku głowicach. Lubię ten system ponieważ nie muszę podpinać do drukarki dodatkowe urządzenia na filamenty. Odpadów filamentu jest zdecydowanie mniej niż w przypadku drukarek jednogłowicowych. Ponadto wybiegając w przyszłość mam w planach dołożyć do drukarki kolejne narzędzie – laser zamieniając drukarkę w ploter laserowy. Będzie to możliwe dzięki systemowi zmiany narzędzi, który posiadam w drukarce przy wielu głowicach. W przypadku jednogłowicowej drukarki – nie byłoby to możliwe.
Ciekawy jestem jakie są Wasze preferencję i czy mieliście jakieś doświadczenie z drukiem kilkumateriałowym. Dajcie znać w komentarzu. Cześć!
