Как окрашивать смолу на 3D-принтере?

3D-печать смолой позволяет получать невероятно детализированные и гладкие отпечатки, но получение нужных цветов может быть сложным. В отличие от печати нитью, когда вы просто меняете катушку, для окрашивания смолы требуется добавление пигментов или красителей в прозрачную фотополимерную смолу. Существует несколько различных методов окрашивания смолы и получения ярких, точных цветов для ваших 3D-печатных объектов.

Выбор цветной смолы

Самый простой способ получить цветные 3D-отпечатки из смолы — это купить предварительно окрашенную или пигментированную смолу. Многие производители смол, такие как Anycubic, SirayaTech и Elegoo, предлагают на выбор ряд цветных смол. Пигменты смешиваются непосредственно со смолой, поэтому все, что вам нужно сделать, это залить смолу в ванну и печатать как обычно. Предварительно окрашенные смолы позволяют получать последовательные, предсказуемые цвета и не требуют дополнительных шагов, но выбор ограничен предварительно смешанными цветами.

Окрашивание смолы пигментом

Для более широкого спектра цветовых вариантов вы можете самостоятельно тонировать обычную прозрачную фотоотверждаемую смолу пигментами. Пигменты — это концентрированные порошкообразные красящие добавки, которые постоянно окрашивают смолу. Небольшое количество пигмента имеет большое значение при окрашивании смолы. Этот метод позволяет вам смешивать пользовательские цвета.

Вот несколько советов по окрашиванию смолы пигментами:

  • Используйте очень небольшое количество пигмента, начиная примерно с 1% по весу. Слишком большое количество может замедлить отверждение.
  • Сначала смешайте пигмент с небольшим количеством смолы, чтобы сделать концентрированный краситель, затем добавьте в больший объем смолы.
  • Тщательно смешайте концентрат пигмента со смолой, чтобы равномерно распределить цвет.
  • Соответствуя цветам Pantone, используйте пигменты художественного класса для наиболее точной цветопередачи.
  • Протестируйте цвета на отпечатке перед полной печатью. Может потребоваться несколько проб и ошибок, чтобы получить точный желаемый оттенок.
  • Учитывайте потенциально более длительное время печати, так как пигменты могут замедлить скорость отверждения.

Концентраты пигментов, созданные специально для 3D-печати смолой, исключают догадки при пропорциях и смешивании. Такие бренды, как Jacquard Pigment, Let's Resin и Pro Marine Supplies, продают пигментные смеси, которые вы просто добавляете по капле в прозрачные смолы.

Использование смоляных красителей

Другой вариант окрашивания смолы — использование жидких концентратов красителей. Они работают аналогично пигментам, но менее концентрированы и требуют большего объема для достижения насыщенных цветов. Однако красители легко смешиваются со смолами и с меньшей вероятностью препятствуют отверждению.

Хорошими смоляными красителями, которые можно попробовать, являются спиртовые чернила, смоляные тинты и пищевые красители без лимонной кислоты. Начните с нескольких капель на унцию смолы. Тщательно перемешайте, чтобы полностью растворить и распределить краситель. В отличие от пигментов, красители останутся прозрачными для эффекта витража.

Окраска 3D-печатной смолы

Для мелких деталей, акцентов или цветокоррекции вы можете красить отпечатанные из смолы изделия. Тонкие слои акриловой краски хорошо подходят для добавления цвета. Обязательно запечатайте окрашенные отпечатки, чтобы краска не отслаивалась и не стиралась со временем. Хорошими герметиками являются матовый лак, эпоксидная смола или прозрачная краска-спрей.

При покраске 3D-отпечатков:

  • Сначала слегка отшлифуйте поверхности, чтобы краска лучше держалась.
  • Наносите краску тонкими слоями, давая ей высохнуть между слоями.
  • Используйте художественную кисть и акриловые краски.
  • Ищите специальные краски для миниатюр или моделей для мелких деталей.
  • Запечатывайте после покраски для защитного покрытия.

Достижение оптической прозрачности

Одним из преимуществ печати смолой является получение оптически прозрачных отпечатков, которые выглядят как стекло. Лучше всего это получается с прозрачной бесцветной смолой. Любые добавки в некоторой степени снижают прозрачность. Для максимальной четкости:

  • Используйте самую прозрачную формулу фотополимерной смолы, которую только сможете найти.
  • Убедитесь, что смола тщательно перемешана, чтобы предотвратить появление пузырьков или помутнения.
  • Дайте отпечатку полностью затвердеть под УФ-светом в течение рекомендуемого времени.
  • Дайте отпечаткам пропитаться изопропиловым спиртом, чтобы удалить остатки липкой смолы.
  • Тщательно промойте и дайте полностью высохнуть перед полировкой или герметизацией.

Соображения относительно многоцветных отпечатков

Для создания полноцветных моделей требуется либо раскрашивать вручную, либо разделять модель на отдельные части для печати разными цветами. Планируйте многоцветную печать заранее:

  • Разбивайте 3D-модель на сегменты, которые соответствуют цветовым разделениям.
  • Печатайте каждый сегмент смолой разного цвета.
  • Склеивайте собранные сегменты с помощью акриловой смолы.
  • Отшлифуйте и загрунтуйте перед покраской, чтобы лучше скрепить сегменты.
  • Рассмотрите возможность использования двухэкструзионной смесительной насадки для градиентных переходов.

Очистка цветных смоляных отпечатков

Удаление остатков влажной смолы после печати требует особой осторожности при использовании пигментированных или окрашенных смол. Цвет может полинять при промывке в изопропиловом спирте, оставляя отпечатки тонированными. Чтобы избежать переноса цвета:

  • Погрузите отпечатки в чистую промывочную жидкость IPA и не используйте ее повторно.
  • Осторожно помешивайте, чтобы предотвратить стирание цвета с отпечатков.
  • Часто меняйте ванну с IPA, чтобы ограничить загрязнение цвета.
  • Тщательно промывайте чистым IPA, пока вода не станет чистой.
  • Дайте отпечаткам полностью высохнуть на воздухе перед дальнейшей обработкой или затвердеванием.

Затвердевание цветных отпечатков

Пигменты и красители могут замедлить время затвердевания фотополимера. Чтобы обеспечить полное отверждение:

  • Отверждайте отпечатки из смолы на 5–10 % дольше, чем рекомендует производитель смолы.
  • Часто поворачивайте отпечаток под УФ-светом, чтобы охватить все поверхности.
  • Проверяйте отпечатки на наличие липкости, указывающей на необходимость дополнительного отверждения.
  • Используйте более мощную УФ-лампу для отверждения для более быстрого отверждения.

Достижение однородного цвета

Для получения однородных цветов на нескольких отпечатках из смолы необходимо контролировать изменчивость процесса окраски. Вот несколько советов по обеспечению однородности цвета:

  • Тщательно смешивайте красители для смолы каждый раз и используйте точные измерительные инструменты.
  • Встряхивайте или размешивайте пигментные концентраты перед каждым использованием.
  • Храните неиспользованную цветную смолу в непрозрачных контейнерах вдали от света.
  • Поддерживайте постоянную среду печати и время отверждения смолы.
  • Используйте одинаковое соотношение красителя и смолы для нескольких партий.

Тщательно тестируйте новые цвета смолы, прежде чем приступать к полной печати. Факторы окружающей среды и настройки печати влияют на конечный цвет.

Устранение неполадок с цветами печати смолой

Проблема Возможные причины Решения
Блеклые или тусклые цвета Недостаточное соотношение пигмента или красителя, Смола не полностью затвердела, Срок годности смолы истек Увеличьте количество красителя, Затвердевайте дольше под УФ-излучением, Используйте свежую смолу
Выцветание или мутные цвета Слишком большое соотношение красителя или пигмента, Неполная промывка и полоскание Уменьшите количество красителя, Чаще меняйте промывку IPA, Тщательно полоскайте
Непостоянные цвета Неравномерный Смешивание пигмента/красителя, Проблемы с отверждением смолы, Изменения окружающей среды Тщательно перемешивайте перед каждой печатью, Контролируйте условия отверждения, Поддерживайте стабильную среду

Вывод

Окрашивание смолы для 3D-печати требует некоторых экспериментов, но открывает захватывающие возможности для ярких моделей и миниатюр. Предварительно смешанная пигментированная смола является самым простым вариантом, в то время как красители и пигменты позволяют смешивать цвета на заказ. Поддерживайте строгий контроль над процессом окраски и условиями отверждения для получения стабильных, надежных цветов. Немного попрактиковавшись, вы сможете добиться любого желаемого оттенка и оптической прозрачности на ваших напечатанных объектах из смолы.