Was hindert uns daran, 3D-Filamentfarben in einem Extruder zu mischen?

Das ist heute in einer meiner Gruppen aufgetaucht. Dass wir nicht biegen oder 3D-Druckfilamente mischen konnten. Ich habe recherchiert, aber ich finde nichts, was über das Mischen von Kunststoffen in einem Extruder spricht.

Warum können wir ein Diamond-Hotend oder ein Hotend mit mehr als 5 Eingängen nicht nehmen und jede gewünschte Farbe mischen? (unter der Annahme, dass alle vom gleichen Typ sind, ABSm, PLA). Ich denke, es wäre interessant, zumindest einen Verlaufseffekt auf Ausdrucke zu erzielen.

Das Beste, was ich je gesehen habe, ist natürlicher Kunststoff und ein Markierungssystem. Oder ein Puder / Advanced / Out-of-Hobbyist-Preisklasse-Verfahren, das Tinte versprüht. Die einzige mir bekannte Farbverbiegung besteht aus recyceltem Kunststoff, der Mehrfarben verwendet. Nicht ganz das, wonach ich suche.

Vielen Dank!

Ich habe gerade mit Google und der Phrase "3d printing color mixing" angefangen und als erstes (tatsächlich waren die ersten beiden wertlose Anzeigen) habe ich diesen Instructables - DIY Full Color Mixing 3D Printer bekommen .

Wie es funktioniert?

Es verwendet Magenta / Cyan / Gelb-Filamente und mischt sie beim Drucken mit Diamond Hotend.

Es macht definitiv das, wonach du fragst und es ist genau die gleiche Idee, die dir einfällt;)

Überblick

1. Vorbereitung der Steuerplatine für drei Extruder ... Ich habe eine RAMBo-Platine gehackt, um drei Extruder anzutreiben. Sie können jedoch jede beliebige Platine verwenden 3 Extruder (native auf der Platine)

2. Repetier-Firmware umschreiben, damit die Farbmischung auf Ihrem Gerät funktioniert.

3. Installation, Konfiguration und Verwendung des Diamond Hotends - Tipps / Tricks / Lessons Learned / etc ...

4. Mein ursprüngliches Bowden-Extruder-Design und verschiedene Möglichkeiten, die drei Extruder für Ihre Einrichtung zu montieren

5. Meine universelle Magneteffektorplatte und die dazugehörigen Hotend-Halterungen für den schnellen Austausch verschiedener Hotends. (Delta-spezifisch)

6. So entwerfen Sie mehrfarbige Modelle und erstellen STLs, die exportiert und als einzelne STLs verwendet werden können, oder kombinieren sie zu einer AMF-Datei zum Schneiden ...

7. Konfigurieren der Farbmischung in Repetier und Slic3r zum Drucken der oben genannten Mehrfarbenmodelle.

8. Was mir später noch einfällt, an das ich jetzt nicht mehr denken kann.

9. Umfassender Überblick über die quantenmechanische Verschränkung beim Mehrfarbendruck (nur ein Scherz, das verstehe ich nicht ... Aber ich werde mich ausführlich mit dem Mehrfarbendruck befassen)

Der Drei-in-Eins-Druckkopf kommt Ihrem Konzept des Farbverlaufsdrucks am nächsten und führt einige schöne Übergänge aus. Entspricht aber nicht Ihrer Farbmischung.

Ich gehe davon aus, dass es so etwas wie Blau und Gelb gibt, die grün machen und durch Variation dieser Prozentsätze Grüntöne erhalten. Die drei in einem Kopf nähern sich einem Übergang von Punkt zu Punkt.

Seitdem ich das erste Mal gesehen habe, dass die Crowdfunding-Anfrage für die Palette nach dem gleichen Konzept wie der Laserdruck von Papier für den Echtfarbdruck in 3D gestellt wurde. Die Palette Palette-Website rückt immer näher an das Mischen von Farben oder schnelle Übergänge für mehrere Farben heran und kann wieder fließende Farbänderungen bewirken, ist aber immer noch kein echter Mischer. Ist aber immer noch Farbstreifen. Ich möchte eine, um einfach die Farbspulen zu wechseln, ohne das Filament abziehen und erneut einziehen zu müssen. Und für mein Rostock erlaubt das zwei bis vier Farbwechsel mit einem einzigen Kopf.

Seit vielen Monaten habe ich darüber nachgedacht, ihr Gerät für seine Software-Fähigkeit zu nehmen, Farben vorzuwechseln und es mit einem Dreifarbenkopf zu füttern.

Mein Plan, über den ich seit Monaten nachdenke, ist das Mischen des Farbwechslers mit fünf in einen Extruder ohne Druckdüse, sondern mit einer 1,75- oder 3-mm-Filamentproduktionsdüse, um eine softwaregesteuerte Ausgabe basierend auf dem gewünschten Druckfarbeneffekt zu erzielen. Wenn Sie dies dann Ihrem Einzeldüsendrucker zuführen, erhalten Sie einen echten Mehrfarbenmischer.

Während ich darüber nachdachte, dies selbst zusammenzustellen und es zur Verwendung herauszugeben, hasse ich es, viel zu programmieren, zweitens habe ich gesundheitliche Probleme, die mich verlangsamen, und drittens gibt es viele Projekte. Also hier ist ein Konzept.

• Fünf Extruder, CYM-BW Cyan, Gelb, Magenta, Schwarz, Weiß
• Diese führen eine Formdüse mit 1,75 mm Durchmesser in ein pfte-Rohr ein, das zum Druckerextruder geleitet wird
• Die Formdüse ist mehrere Zentimeter lang und hat einen eigenen Nacherhitzer. Der Innenraum ist mit einer 5 in eine Drallwand gefräst (ähnlich einer Mischdüse auf Epoxidharz).
• Farbfilament, das drei der Düsen speist, sind Ihre Primärfarben, die in der Mitte des Farbbereichs eingestellt sind.
• Der Befehlssatz PrintCOLOR (C, Y, M) entspricht im Wesentlichen dem Bereich der anderen Farbsätze von 0 bis 255. Der Unterschied ist 0 ist weißes Filament, 254 ist schwarzes Filament, 255 ist kein Filament, 127 ist reine Farbe. Mit 1-126 Verlaufsmix aus Weiß und Farbe, 128-253 Verlaufsmix aus Schwarz und Farbe.
• Die Zufuhr von Extrudern in den Mischer muss mit der gesamten Extrudergeschwindigkeit des Druckers erfolgen. Hierfür ist die Programmierung mit PrintCOLOR (C, Y, M) erforderlich. Zum Beispiel, um aus C und Y Grün zu machen. Für PrintCOLOR (127, 127, 0) wird die halbe Geschwindigkeit Blau und die halbe Geschwindigkeit Gelb benötigt.

Wer weiß, dass vielleicht jemand wie die Macher von Palette oder ein Crowd Funder damit rennen kann. Ich denke es ist voll machbar.

Dreifarbiger Diamantkopf kann durch Mischen kein WEISS erzeugen. Um Weiß zu drucken, muss eine Farbe durch Weiß ersetzt werden. Viele Drucker müssen erheblich modifiziert werden, um sie hinzuzufügen. Das CYM-Filament, das nur für einen Diamantkopf verwendet wird, stellt die maximal zulässige Dunkelheit ein. Die Möglichkeit, Weiß und Schwarz mit CYM zu mischen, löst dieses Problem. CYM-WB mit 5 Farben ist das Minimum, um eine echte Mischung zu erzielen.

Eine Kickstarter-Kampagne für einen 3D-FDM- Vollfarbdrucker , den RoVa4D-3D-Vollfarbmischer, wurde gerade abgeschlossen . Es verwendet CYMK-Druck und enthält Schwarzweißfilamente für 5-Farben-Filamentzuführungen sowie zusätzliche Zuführungen für flexible Filamente und Stützfilamente. Sie sammelten 216.000 USD gegen ein Ziel von 25.000 USD .

Die Firma, die das macht, hat andere Drucker in der Produktion, glaube ich. Dieser fügt die Farbfähigkeit hinzu. Es ist für 12 "x12" x18 "Druckvolumen geplant.

Ich bin nicht mit dem Projekt verbunden.

Darth_pixel weist darauf hin, dass die Leute nur begrenzten Erfolg damit hatten, mehrere Farben in ein Diamant-Hotend einzuspeisen und zu mischen, aber ich würde argumentieren, dass dies nicht wirklich das ist, wonach Sie suchen.

Das Problem ist, dass sich die Farben beim Einspeisen mehrerer Filamente in ein Diamant-Hotend nicht vollständig vermischen. Wenn Sie ein auf diese Weise gedrucktes Objekt betrachten, ändert sich die Farbe mit dem Blickwinkel, aus dem Sie es betrachten.

Dies wäre nicht grundsätzlich unmöglich zu überwinden: Sie könnten die Schmelzzone verlängern und möglicherweise etwas einführen, das das Mischen fördert (wie eine Spirale für den geschmolzenen Kunststoff). Dies würde jedoch die zum Extrudieren erforderliche Kraft stark erhöhen und ein Zurückziehen nahezu unmöglich machen. Beides würde die Druckqualität beeinträchtigen.

Die Ergebnisse wären auch nicht sehr gut, da Sie eine lange Farbbereinigung benötigen würden, um die Anzahl der unterschiedlichen Farben zu begrenzen, die Sie in einem einzelnen Modell verwenden können, während die Druckzeit akzeptabel bleibt. Angesichts der begrenzten Auflösung von FDM können Sie auch keine sehr detaillierten Grafiken erstellen.

Alles in allem sind Sie viel besser in der Lage, Teile zu bemalen oder zusammenzusetzen, die in verschiedenen Farben gedruckt sind.

Angesichts des begrenzten Potenzials für den Farbdruck in FDM und der erwähnten Hindernisse beim Aufbau eines Farbmisch-Hotends halte ich es für selbstverständlich, dass niemand ein (*) erstellt hat, was jedoch nicht bedeutet, dass dies grundsätzlich unmöglich ist.

(*) Es gab einige Versuche, viele bei Kickstarter, aber keiner war wirklich erfolgreich.

Abgesehen von der Antwort von TomvanderZanden kann dieser Prozess nicht einfach mit einem Extruder alleine durchgeführt werden. Um Polymere richtig einzufärben, muss während des anfänglichen Behandlungsprozesses ein Pigment hinzugefügt werden (andernfalls wird es während einer Wärmebehandlung angewendet). Diese Pigmente erlauben nicht unbedingt einen einfachen red + blue = purpleProzess, um die Farbe aus vielen Gründen zu ändern, einschließlich:

• Polymer-Transparenz
• Polymer- Brechungsindex . Ein bisschen geht mit Transparenz, aber wie Licht mit der Oberfläche des Materials interagiert, kann bestimmen, wie Menschen die Farbe wahrnehmen.
• Polymerqualität (wie " jungfräulich " es ist). Nicht jungfräuliches Material kann bedeuten, dass Verunreinigungen die Pigmente leichter absorbieren oder das Licht unterschiedlich brechen und eine andere Farbe ergeben.
• Pigmentqualität . Wenn ein billigeres Pigment verwendet wird, bindet es möglicherweise nicht so gut mit dem Polymer.
• etc

Die oben genannten Variablen können die gewünschte Farbe sogar in einer einzelnen Charge von Kunststoff beeinträchtigen, geschweige denn versuchen, zwei miteinander zu mischen. Bedenken Sie auch, dass die Pigmente in jeder Filamentspule getäuscht werden, da sie bereits an das aktuelle Filament gebunden sind. Überprüfen Sie ein Phasendiagramm auf eine optimale Temperatur und Zeit, um Pigmente einzuführen.

Am besten erstellen Sie Ihr eigenes Masterbatch und färben das Filament wie in einem normalen Herstellungsprozess neu.

Wenn Sie die Geometrie des Drucks, der in verschiedenen Farben gedruckt wurde, genau beobachten, ist das Teil so gestaltet, dass es einen kleinen Höhenabstand zwischen den einzelnen Farben aufweist, diesen Abstand jedoch in einer Projektionsebene nicht sichtbar ist. Wir können drucken Nur bei Direktantriebs-Extrusion durch Ändern des Filaments in verschiedenen Farben ohne Unterbrechung des Drucks durch sofortiges Ändern des Materials. Es wird in einer einzigen Düse gedruckt. Das obige Bild löscht Ihre Zweifel. Es ist mit unterschiedlichen Höhen ausgelegt.