3D Farbdrucker – Die bunte Revolution

3D Farbdrucker Beispiel

Smartphoneschalen aus einem 3D Farbdrucker (Quelle: (c) 3dsystems.com)

Lange Zeit war es ausschließlich möglich, 3D-Objekte in der Farbe zu drucken, die das Ausgangsmaterial herstellungsbedingt vorgab. Hinzu kamen die höheren Kosten für farbige Ausgangsmaterialien und ein noch nicht erschlossener Markt für bunte Modelle. So waren diese dann meist in weiß, beige oder elfenbeinfarben gehalten. Doch mit der Zeit wurden die Ansprüche komplexer und der Entwicklungsfortschritt erlaubte es, Modelle auch in mehreren Farben zu drucken (wie man 3D-Modelle erstellt erfahren Sie hier). Wie funktioniert das und welche Unterschiede gibt es bei Farb-3D-Druckern?
Erst einmal sollte man zwischen dem einfarbigen und mehrfarbigen Druck unterscheiden:

Einfarbiger Druck – Der Beginn des farbigen 3D-Drucks

Der einfarbige Druck zeichnet sich dadurch aus, dass ein Modell durchgängig in einer vorher definierten Farbe gedruckt wird. Diese Methode wurde direkt nach dem „unfarbigen“ Druck entwickelt. Dabei wird das Material bei der Herstellung coloriert und in die Druckkartusche gegeben. Diese Methode hat jedoch einige Nachteile:

  • kein Übergang druckbar
  • hoher Folgeaufwand – ein Objekt einzeln in mehreren Farben zu drucken zieht anschließende Arbeitsprozesse nach sich
  • sehr kostenintensiv – Ein 10-farbiges Modell zu drucken bedeutete das Druckmaterial in diesen 10 Farben zu besitzen.

Beim einfarbigen Druck muss man bereits bei der Konstruktion eines mehrfarbigen Modells daran denken, wie man es anschließend zusammenbauen kann und die dafür notwendigen Verbindungsstellen vorsehen.

Mehrfarbiger Druck – Texturen in 3D Modellen

Seit Mitte des Jahres 2013 ist es auch möglich mehrfarbige 3D-Objekte in einem Druckschritt herzustellen. So können damit aufwendige Farbtexturen bereits bei der Konstruktion eingeplant und letztlich auch erzeugt werden. Die Vorteile liegen auf der Hand:

  • nahezu unbegrenzte Farbvielfalt möglich
  • Übergänge sind in einem Schritt mit dem gleichen Material möglich
  • Kosteneinsparung beim 3D Farbdruck, da sich die Ausgangsfarben mischen lassen

Mit dieser Drucktechnologie werden vielfältige Anwendungsfelder erschlossen. Bspw. können Konstrukteure die Ergebnisse von Wärmesimulationen ausdrucken und bei Diskussionen verwenden, Designer von aufwendigen Modellen können Ihre Vorstellung in einem Modell umsetzen oder der Druck von Modellorganen kann Medizinern bei der Forschung helfen.

Methoden Objekte farbig zu drucken

Für den Farbdruck von 3D-Objekten ist nicht jedes Herstellungsverfahren tauglich. Bspw. ist es derzeit nur sehr schwer möglich über das Schmelzen von Metall gleichzeitig eine vordefinierte, gleichmäßige Farbe in einem Modell zu erzeugen. Auch der Übergang von einer Farbe zur anderen sollte im Idealfall ohne Kanten auskommen. 2 Methoden, um 3D-Objekte farbig zu drucken haben sich besonders bewährt.

Das ist in erster Linie der Einsatz von ABS oder PLA, also Kunststoff. Dieser hat beim Druckvorgang ideale Schmelzeigenschaften, sodass die Farben gut gemischt werden können und Übergange nahtlos ineinander überlaufen können. So können mit teilweise nur 3 bzw. 4 Farbkartuschen, wie bei einem normalen Farbdrucker, alle Farben erzeugt werden.

Daneben ist auch das Verfahren mit Gipspulver perfekt geeignet. Hier wird bereits bei der Herstellung das Pulver mit diversen Pigmenten gefärbt und kann ebenso gleichmäßige Farben erzeugen, wie es die Mischung der Farben erlaubt.

Insgesamt sind diese beiden Herstellungsverfahren für bunte 3D-Objekte zudem günstig und materialsparend.

Hersteller von 3D Farbdrucker

Abschließend eine Liste von Herstellern die 3D Farbdrucker anbieten:

Druckermodell
Hersteller
Farbdruckmethode
ProDesk3DbotObjectsmehrfarbig
ProJet 45003D Systemsmehrfarbig
ProJet x60 Full Color3D Systemsmehrfarbig
ProJet 260C3D Systemsmehrfarbig
ProJet 460Plus3D Systemsmehrfarbig
ProJet 660Pro3D Systemsmehrfarbig
ProJet 860Pro3D Systemsmehrfarbig
3DTouch SerieBFB (3D Systems)mehrfarbig
Indymaker ColorDoug Keenanmehrfarbig
ReplicatorMakerBoteinfarbig
FreeSculptPearleinfarbig
IRISMcormehrfarbig

Diesen Beitrag schrieb Danny
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