Phân Loại Và Giải Thích Chi Tiết Các Máy In 3D Nhiều Màu

In 3D là một công nghệ cực kỳ linh hoạt, với máy in 3D có thể tạo ra mọi thứ, từ đồ chơi trên bàn đến các bộ phận xe hơi. Tuy nhiên, có một vài thiếu sót, một trong số đó là màu sắc. In 3D tiêu chuẩn, bất kể công nghệ nào, vốn dĩ là một phương pháp sản xuất một màu, điều này có thể hạn chế đối với những nhà sản xuất muốn có các mẫu màu sáng tạo hoặc các chi tiết chân thực.

Tuy nhiên, có những khả năng! Trong bài viết này, Meme 3D sẽ thảo luận về các cách chính để in các thiết kế 3D nhiều màu, từ các kỹ thuật đơn giản nhất đến phức tạp nhất.

Sơ lược về máy in 3d nhiều màu

Trước khi vào vấn đề chính, chúng ta cùng xem dạo một số thuật ngữ chính để đảm bảo bạn nắm rõ và không bỏ sót ý của bài viết. Những thuật ngữ sau đây không phải thuật ngữ chính thức hoặc được liệt kê trong bất kì tài liệu kĩ thuật nào, chúng tôi chỉ giải thích chúng theo cách hiểu của chúng tôi để giúp các bạn dễ dàng phân biệt và hiểu các kĩ thuật in 3d màu khác nhau.

• In nhiều màu theo sở thích cá nhân thì sẽ có 2 phương án là mua máy in 3d nhiều màu hoặc mua các công cụ bổ trợ. Máy in 3D nhiều màu thường có giá dưới 45 triệu đồng, trong khi bộ công cụ bổ trợ nhiều màu hoặc bản nâng cấp sẽ có giá dưới 10 triệu đồng. Các giải pháp này phù hợp với máy tính cá nhân, sẵn sàng cho nhiều dự án DIY. Các giải pháp như vậy bao gồm các máy in như Prusa i3 MK3S gốc với MMU2S hoặc thiết bị bổ trợ Mosaic Palette.
• In màu chuyên nghiệp đắt hơn, chính xác và hoàn hảo hơn cho việc tạo mẫu và phát triển sản phẩm. Máy in phù hợp với mô tả này có giá lên tới 230 triệu đồng và rất phù hợp trong môi trường văn phòng vì các doanh nghiệp có xu hướng có ngân sách linh hoạt hơn so với người dùng cá nhân. Một vài dòng máy bạn có thể tham khảo, UltiMaker S5, Raise 3D Pro2 Plus và Raise 3D Pro 3 Series là những ví dụ điển hình về máy in 3D màu phù hợp với doanh nghiệp cần khả năng in 3D màu.
• In màu công nghiệp sẽ hầu như không có hạn chế về tài chính hoặc kích thước. Chúng là những máy cao cấp lý tưởng cho sản xuất và sản xuất sử dụng cuối. (Điển hình máy in 3d nhiều màu của Stratasys J-Series.) Những chiếc máy này hoạt động như mơ và phù hợp với hầu hết các môi trường văn phòng hoặc sàn nhà máy lớn.

Trong bài viết này, chúng tôi cũng sẽ sử dụng các thuật ngữ sau:

• In 3D FDM tách màu, sử dụng nhiều vật liệu để tạo ra các bộ phận có nhiều màu.
• In 3D FDM pha trộn màu, chỉ sử dụng một vài màu để tạo các phần nhiều màu. Các màu được pha trộn để tạo ra một phổ rộng các màu sắc và sắc thái.

Máy In 3D Nhiều Màu Sử Dụng Công Nghệ FDM

Phương Pháp Hoán Đổi Sợi Nhựa In 3D

Hoán đổi là một phương pháp để đạt được các bản in 3D nhiều màu với mức chi phí tối thiểu. Kỹ thuật này chỉ cần một vòi phun và chỉ cần rút sợi nhựa cũ và lắp sợi nhựa mới vào khi cần thay đổi màu sắc. Nó tương đối đơn giản và hiệu quả nhưng khá là chậm.

Hoán đổi cũng yêu cầu loại bỏ bất kỳ sợi nhựa cũ nào trước khi thay thế sợi nhựa mới. Điều này gây lãng phí thời gian và nguyên liệu in

• Các sợi nhựa hoán đổi MMUs của Prusa đạt được các bản in 3D lên đến 5 màu. Sau khi hoạt động, kết quả rất ấn tượng, nhưng việc cài đặt có thể khá phức tạp. Bản nâng cấp này có giá khoảng 7 triệu đồng và rất phù hợp với những người có sở thích, chuyên gia và thậm chí cả nhà sản xuất.
• Bạn cũng có thể hoán đổi sợi nhựa theo cách thủ công bằng cách tạm dừng in tại một điểm cụ thể. Đương nhiên, điều này có thể khá là mệt mỏi khi phải in 3d các mẫu phức tạp, nhưng bạn có thể dễ dàng tạo các mảng nhiều màu. Đảm bảo làm sạch hoàn toàn sợi nhựa cũ và đổi sợi nhựa mới trước khi tiếp tục in. (Bạn đang sử dụng máy Elegoo? Hãy xem cách thực hiện việc này trên Neptune 3, Neptune 3 Pro và Plus.)

Phương Pháp Nối Sợi Nhựa Nhiều Màu

Nối liên quan đến việc cắt và nối các sợi in 3d nhiều màu hoặc vật liệu khác nhau để máy in có thể in liên tục mà không cần tạm dừng cho các quy trình thay đổi màu. Hệ thống Mosaic Palette là giải pháp tối ưu cho kỹ thuật này.

• Công cụ bổ trợ này cho phép người dùng in với tối đa tám màu khác nhau. Bất cứ khi nào cần sự thay đổi màu sắc, bộ công cụ này sẽ cắt sợi nhựa cũ và nối sợi nhựa mới với sợi nhựa cũ bằng cách sử dụng nhiệt. Quá trình này làm cho một sợi nhựa in 3D liên tục không ngắt quãng.

Máy In 3D FDM Nhiều Màu Với Nhiều Đầu Phun và Nhiều Bộ Đùn

Máy in nhiều đầu phun sẽ loại bỏ quy trình cắt và nối sợi nhựa in 3D như dùng công cụ bổ trợ, tiết kiệm được thời gian in. Mặt khác, những máy này thường cần được chăm sóc và hiệu chỉnh nhiều hơn để hoạt động hoàn hảo.

Đây chỉ là một vài ví dụ về máy in 3d nhiều đầu đùn:

• Tenlog TL-D3 là một ví dụ phổ biến. Với hệ thống máy đùn kép độc lập (IDEX), nó có hai máy đùn có thể di chuyển độc lập dọc theo trục X, cho phép in nhiều màu. Với mức giá rất là sinh viên là 15 triệu đồng
• Sovol SV04 sử dụng hệ thống IDEX với khối lượng bản dựng 300 x 300 x 400 mm. Mặc dù có tính năng cân bằng bàn tự động và bề mặt in được phủ PC linh hoạt từ tính. Với mức giá khoảng 13 triệu đồng, đây là một chiếc máy giá cả phải chăng với giá trị thương hiệu tốt
• Flashforge Creator Pro 2 là một ví dụ tuyệt vời về loại máy in 3d màu cho sở thích cá nhân. Máy in IDEX này phù hợp với ngân sách 16 triệu đồng và có thể được thiết lập trên máy tính để bàn thông thường.

Máy In 3D FDM Nhiều Màu Với 1 Đầu Phun Và Nhiều Bộ Đùn (Pha Trộn Màu)

Máy in FDM pha trộn màu sử dụng một đầu phun duy nhất, thiết lập nhiều máy đùn. Điều này có nghĩa là bạn có thể in với nhiều màu hoặc nhiều cách pha trộn. Sự pha trộn xảy ra ở đầu nóng của đầu in.

Thông thường, những máy này được gọi là máy in đùn kép. Mặc dù điều này đúng về mặt kỹ thuật, nhưng nó có thể gây hiểu nhầm vì nó không khác biệt với máy nhiều vòi.

Hãy xem xét một số máy in 3d sử dụng kỹ thuật này:

• Máy Geeetech A-Series sử dụng hai hoặc ba máy đùn (tùy thuộc vào kiểu máy) để đẩy dây tóc qua một vòi duy nhất. Điều này có nghĩa là bạn có thể in bằng màu đơn, kép, ba, chuyển màu hỗn hợp hoặc từng lớp. Đó là rất nhiều màu sắc để gói gọn trong ngân sách dưới 12 triệu đồng, khiến nó trở thành một máy in 3D dành cho người yêu thích tuyệt vời.
• Creality CR-X Pro là một cỗ máy linh hoạt với thiết lập đầu đùn kép và một vòi phun. Mức giá khoảng 14 Triệu đồng.

Phương Pháp Công Cụ Bổ Sung Pha Trộn Màu

Bạn có thể chuyển đổi máy một màu của mình thành máy nhiều màu với sự trợ giúp của một số bộ dụng cụ bổ trợ khác nhau. Đây là vài ví dụ:

• E3D Cyclops+ được sản xuất để nâng cấp hầu hết mọi máy mã nguồn mở. Miễn là bạn có khả năng can thiệp bo mạch chủ để thêm một máy đùn khác. Đầu nóng này có một vòi duy nhất với bộ tản nhiệt được nâng cấp và đầu lạnh có thể chứa hai dây dẫn sợi nhựa vào vòi. Điều kiện là các sợi phải là cùng một vật liệu. Nâng cấp này sẽ làm nhẹ túi tiền của bạn khoảng 3 triệu đồng.
• SeeMeCNCDual 2 Into 1 Add-On Kit là một cách đơn giản nhưng hiệu quả để biến máy in của bạn thành máy in 3D (pha trộn) hai màu. Bộ tiện ích bổ sung này chỉ áp dụng cho một số máy SeeMeCNC và nó có thể được triển khai với giá dưới 2 triệu.

In 3d màu tự chế

In 3D nhiều màu chắc chắn đắt hơn và phức tạp hơn so với in một màu. Nếu bạn không chắc chắn rằng mình muốn dành thời gian hoặc đầu tư tài chính vào máy hoặc nâng cấp như vậy, thì bạn có thể thử một số kỹ thuật tạo màu trước hoặc sau khi in.

Trước và sau khi tô màu không phải là kỹ thuật in 3D nhiều màu theo đúng nghĩa nhất vì cả hai phương pháp đều không phải là một phần của quy trình in. Tuy nhiên, đây là những kỹ thuật tuyệt vời nếu bạn muốn thêm một số màu vào sợi nhựa hoặc phần in.

Tô Màu Trước Khi In

Tô màu trước khi in là một kỹ thuật mà bạn không biết trước được màu của mẫu in.

Thay vào đó, kỹ thuật này cho phép bạn in với màu sắc vui nhộn

• Sợi nhựa cầu vồng (hoặc nhiều màu) có đủ loại màu sắc và sắc thái trông đẹp mắt cho các mô hình nghệ thuật như bình hoa và tác phẩm điêu khắc.
• Sợi nhựa đổi màu tương tự như sợi nhựa cầu vồng, ngoại trừ thay vì có nhiều màu cố định, vật liệu này sẽ phản ứng với nhiệt độ và thay đổi màu sắc tương ứng.
• Sợi nhựa hai màu hoặc lưỡng sắc, được tạo ra thông qua quá trình đồng đùn, có nghĩa là hai màu khác nhau được sử dụng. Tuy nhiên, thay vì trộn lẫn, chúng tạo thành một nửa sợi nhựa không chồng lên nhau (giống như kem đánh răng có sọc bạc hà). Do đó, màu in sẽ thay đổi tùy thuộc vào hướng của thiết kế trong khi in.
• Nhuộm sợi (nylon) cho phép bạn in bằng thuốc nhuộm hoặc màu độc đáo do bạn chọn. Đầu tiên, quấn một ống sợi nylon và nhúng một đến bốn mặt của ống vào các loại thuốc nhuộm tương thích. Khi bạn in bằng sợi nhựa nhuộm, bản in sẽ có hiệu ứng nhuộm sọc gọn gàng. Bạn cũng có thể nhuộm bản in nylon sau khi in.

Tô màu sau khi in

Tô màu sau khi in là một cách đơn giản để có được các bản in nhiều màu mà không mất quá nhiều thời gian và chi phí. Đây không phải là một phần của quy trình in 3D, nhưng đây vẫn là một cách gọn gàng để thêm màu cho các bộ phận của bạn.

• Tô màu mẫu in là một quá trình đơn giản quen thuộc với hầu hết mọi người. Đảm bảo xử lý hậu kỳ mẫu in đúng cách trước khi sơn. Để đảm bảo độ chi tiết mẫu in thì các thợ lên màu sẽ sử dụng đầu cọ nhỏ.
• In màu chuyển nhúng (hydro dip hay water transer printing ), là một kỹ thuật liên quan đến việc trộn sơn không tan trong nước lên bề mặt nước để đạt được các hoa văn hỗn hợp đẹp mắt. Sơn sẽ chỉ dính vào bản in khi bạn nhúng mô hình của mình vào nước.

Đây là hầu như tất cả các phương pháp mà chúng tôi có thể liệt kê cho bạn cách lên màu cho mẫu in bằng công nghệ FDM. Giờ hay tìm hiểu cách lên màu cho các mẫu in bằng công nghệ resin.

In 3d Nhiều Màu Công Nghệ Resin

Mặc dù in 3D Resin cung cấp mức độ chi tiết và chất lượng cao hơn so với FDM, nhưng nó lại không linh hoạt trong việc in màu.

Có chế lên màu như sau: bắt đầu in nhựa 3D với một màu và tạm dừng in ở lớp mà bạn muốn thực hiện chuyển đổi màu. Sau đó, bạn có thể loại bỏ resin trong khay và thay thế bằng màu bạn chọn, điều chỉnh cài đặt máy in để phù hợp với nhựa resin mới. Tuy nhiên, quá trình này tốn thời gian và quá phức tạp. Thông thường, đơn giản hơn là chỉ cần in hai mảnh riêng biệt với các màu khác nhau và sau đó dán chúng lại với nhau.

Máy In 3D Nhiều Màu Tùy Biến

Các máy in 3d màu tùy biến của 3D Systems, Stratasys và Mimaki có thể tạo ra các bản in 3D chính xác, đầy đủ màu sắc sẽ khiến bạn kinh ngạc về độ chân thực. Mỗi công ty sử dụng một phương pháp khác nhau để tạo ra các bản in 3D đầy màu sắc. Đây là những máy công nghiệp hàng đầu hoàn hảo để tạo ra các nguyên mẫu cuối cùng và mẫu trong trí tưởng tượng của bạn.

Phun vật liệu là một công nghệ in 3D cực kỳ nhanh và chính xác cho các bản in đủ màu. Máy in 3D phun vật liệu chế tạo các bộ phận bằng cách lắng đọng các giọt polymer sau đó được xử lý bằng tia UV. Để phát triển các bộ phận có đủ màu, các máy này sử dụng các giọt CMYK (Lục lam, Đỏ tươi, Vàng, Đen và Trắng) để cung cấp cho chúng một bộ đầy đủ các màu và sắc thái có sẵn.

Máy Stratasys J-Series là ví dụ điển hình của máy in 3D phun vật liệu đủ màu. Những máy này thậm chí có thể tái tạo kết cấu và cảm giác thực tế! Đó là mức độ chính xác của việc phun và tô màu. Tuy nhiên, với chi phí khoảng 6 tỷ đồng cho mỗi máy, chúng hơi xa tầm với của hầu hết những người dùng cá nhân.

Dòng máy in FDM nhiều màu của nhà Bambu Lab