Prusa ColorMix: περισσότερες αποχρώσεις από πολλά καρούλια σε εκτύπωση FDM

Η πολύχρωμη εκτύπωση FDM εδώ και καιρό δεν σημαίνει απλώς χειροκίνητη αλλαγή του filament σε συγκεκριμένο ύψος. Τα συστήματα πολλαπλών υλικών μπορούν να εναλλάσσονται μεταξύ πολλών καρουλιών, τα slicer επιτρέπουν τον χρωματισμό τμημάτων του μοντέλου και ο εκτυπωτής αναλαμβάνει τις αλλαγές. Ωστόσο, υπήρχε πάντα ένας σαφής περιορισμός: το μοντέλο μπορούσε να έχει μόνο τόσα χρώματα όσα μπορείτε να τοποθετήσετε φυσικά στον εκτυπωτή.

Κατά τη δημοσίευση, το ColorMix είναι διαθέσιμο στο PrusaSlicer 2.9.6 beta και στο EasyPrint, επομένως πρόκειται κυρίως για μια λειτουργία που προορίζεται για πρακτικές δοκιμές.

Το Prusa ColorMix μετακινεί αυτόν τον περιορισμό. Αντί κάθε χρώμα να εκτυπώνεται από ένα συγκεκριμένο καρούλι, το slicer δημιουργεί εικονικές αποχρώσεις συνδυάζοντας στρώσεις από πολλά filament. Για παράδειγμα, όταν το λευκό και το μαύρο εναλλάσσονται σε λεπτές στρώσεις, η επιφάνεια φαίνεται γκρι από μια συνηθισμένη απόσταση. Με παρόμοιο τρόπο, από κυανό, ματζέντα, κίτρινο, λευκό και μαύρο μπορούν να προκύψουν πολλές ακόμη αποχρώσεις, ακόμη κι αν δεν τα έχετε σε ξεχωριστό καρούλι.

Δεν πρόκειται για πραγματική ανάμειξη λιωμένου πλαστικού στο ακροφύσιο. Είναι ένα οπτικό τέχνασμα. Τα χρώματα βρίσκονται σε στρώσεις, το ένα πάνω από το άλλο ή το ένα δίπλα στο άλλο, τόσο κοντά ώστε το μάτι να τα αντιλαμβάνεται από μια συνηθισμένη απόσταση ως νέα απόχρωση. Αυτό είναι σημαντικό, επειδή από αυτό εξαρτώνται τόσο τα πλεονεκτήματα όσο και οι περιορισμοί ολόκληρης της τεχνολογίας.

Τι κάνει το ColorMix στο slicer

Το ColorMix λειτουργεί με εκτυπωτή πολλαπλών υλικών, ο οποίος μπορεί να εναλλάσσεται μεταξύ πολλών filament. Στο slicer εισάγετε τα πραγματικά χρώματα των τοποθετημένων καρουλιών και από αυτά δημιουργούνται επιπλέον εικονικοί extruder. Αυτοί δεν αντιστοιχούν σε νέο φυσικό καρούλι, αλλά στην αναλογία στρώσεων μεταξύ των υπαρχόντων filament.

Χαρακτηριστικό παράδειγμα:

• 50 % λευκό και 50 % μαύρο δημιουργούν γκρι απόχρωση.
• 75 % λευκό και 25 % ματζέντα δημιουργούν ανοιχτό ροζ ή μωβ τόνο.
• Μια ισορροπημένη αναλογία τριών χρωμάτων μπορεί να δημιουργήσει μια απόχρωση που διαφορετικά θα απαιτούσε ξεχωριστό filament.

Στο PrusaSlicer, αυτές οι εικονικές αποχρώσεις χρησιμοποιούνται παρόμοια με τους συνηθισμένους extruder. Μπορείτε να τις αντιστοιχίσετε σε ένα τμήμα του μοντέλου, να τις χρησιμοποιήσετε σε βαφή πολλαπλών υλικών ή να τις αξιοποιήσετε σε διακοσμητικές επιφάνειες. Το EasyPrint προσφέρει απλούστερη ροή εργασίας στον browser, επομένως είναι κατάλληλο για γρήγορες δοκιμές και για χρήστες που δεν θέλουν να ασχολούνται με πολλές λεπτομερείς ρυθμίσεις.

Σημαντική πρακτική σημείωση: το ColorMix δεν είναι ομαλή χρωματική ανάμειξη όπως σε ένα πρόγραμμα επεξεργασίας γραφικών. Στην εκτύπωση FDM λειτουργούμε με διακριτές στρώσεις. Γι’ αυτό έχουν κυρίως νόημα απλές αναλογίες, όπως 50:50, 75:25, 25:75 ή 33:33:33. Μια πιο λεπτομερής αναλογία θα απαιτούσε μεγαλύτερο επαναλαμβανόμενο μοτίβο στρώσεων, ο οποίος μπορεί να προκαλεί ορατές ρίγες στο μοντέλο.

Για ποιους εκτυπωτές και filament έχει νόημα

Το ColorMix αξιοποιείται καλύτερα σε εκτυπωτή με πολλά υλικά ή πολλά εργαλεία. Συνήθως πρόκειται για εκτυπωτές με MMU, AMS ή toolchanger. Με ένα καρούλι και ένα ακροφύσιο χωρίς αυτόματη αλλαγή filament, το ColorMix δεν έχει πρακτικό νόημα, επειδή απαιτεί συχνή εναλλαγή υλικού.

Ο toolchanger έχει πλεονέκτημα στην ταχύτητα και στα λιγότερα απόβλητα, επειδή κάθε filament μπορεί να διαθέτει το δικό του εργαλείο. Στα συστήματα με ένα ακροφύσιο, το hotend πρέπει να καθαρίζεται σε κάθε αλλαγή filament, οπότε αυξάνονται τόσο ο χρόνος εκτύπωσης όσο και η κατανάλωση υλικού για πύργο καθαρισμού ή απόβλητα. Σε μια μικρή έγχρωμη λεπτομέρεια αυτό μπορεί να μην έχει σημασία, αλλά σε ένα μοντέλο με πολλές αλλαγές σε κάθε στρώση η διαφορά γίνεται γρήγορα αισθητή.

Ως αρχικός συνδυασμός προτείνεται ένα σετ τύπου CMYKW: κυανό, ματζέντα, κίτρινο, λευκό και μαύρο. Το λευκό βοηθά στη φωτεινότητα, το μαύρο στη σκουρότητα και τα χρώματα CMY αποτελούν τη βάση για μια ευρύτερη παλέτα. Μπορείτε όμως να πειραματιστείτε και με ό,τι έχετε στο σπίτι. Απλώς να υπολογίζετε ότι το αποτέλεσμα θα εξαρτηθεί σε μεγάλο βαθμό από το συγκεκριμένο υλικό.

Τα πιο ημιδιαφανή filament συχνά αναμειγνύονται οπτικά καλύτερα από τα πολύ αδιαφανή υλικά. Αντίθετα, τα μεταλλικά, glitter, περλέ ή έντονα εφέ filament μπορεί να επηρεάσουν το αποτέλεσμα, επειδή αντανακλούν το φως διαφορετικά ανάλογα με τον προσανατολισμό των στρώσεων και των σωματιδίων. Για την πρώτη δοκιμή, η πιο λογική επιλογή είναι ένα απλό PLA ή PETG χωρίς ειδικά εφέ.

Πού φαίνεται καλά το ColorMix

Το ColorMix είναι πιο αποτελεσματικό όταν παρατηρείτε το μοντέλο από το πλάι και όταν οι λεπτές στρώσεις συγχωνεύονται στο μάτι σε μία απόχρωση. Πρακτικά, αυτό αφορά κυρίως διακοσμητικά μοντέλα με ορατά κατακόρυφα ή λοξά τοιχώματα.

Καλοί υποψήφιοι:

• φιγούρες και στυλιζαρισμένοι χαρακτήρες,
• διακοσμητικά τοίχου, πινακίδες και ετικέτες ονομάτων,
• terrain για παιχνίδια, token και αξεσουάρ,
• αξεσουάρ cosplay χωρίς ανάγκη ακριβούς εταιρικού χρώματος,
• παιχνίδια και μοντέλα για δώρα,
• δοκιμαστικές παλέτες για την αναζήτηση νέων αποχρώσεων,
• μοντέλα με σκίαση, όπου μια ελαφριά υφή στρώσεων δεν αποτελεί πρόβλημα.

Φανταστείτε, για παράδειγμα, έναν μικρό χαμαιλέοντα, του οποίου το σώμα δεν είναι απλώς πράσινο, αλλά έχει πιο ανοιχτή κοιλιά, πιο σκούρα πλάτη και χρωματικές μεταβάσεις στην ουρά. Ή μια ετικέτα ονόματος για το τραπέζι, όπου τα γράμματα προεξέχουν σε πιο σκούρα αναμεμειγμένη απόχρωση και το φόντο έχει απαλό παστέλ χρώμα. Σε τέτοιες περιπτώσεις, το ColorMix προσθέτει οπτική αξία χωρίς να χρειάζεται να αγοράσετε δέκα διαφορετικά καρούλια.

Ιδιαίτερα ενδιαφέρουσα είναι επίσης η χρήση του σε μοντέλα με σκίαση. Όταν προστίθενται φώτα και σκιές σε μια φιγούρα ή ένα ανάγλυφο απευθείας με χρώματα, η τελική εκτύπωση μπορεί να φαίνεται πιο τρισδιάστατη ακόμη και χωρίς επιπλέον βάψιμο. Δεν αντικαθιστά το χειροκίνητο βάψιμο μικρογραφιών, αλλά για γρήγορα δώρα, διακοσμητικά και πρωτότυπα εμφάνισης αποτελεί ένα πρακτικό βήμα προς τα εμπρός.

Ποιοι είναι οι περιορισμοί

Ο μεγαλύτερος περιορισμός του ColorMix είναι η ακρίβεια. Το slicer μπορεί να εκτιμήσει πώς θα φαίνεται ο συνδυασμός, αλλά το πλαστικό δεν είναι μελάνι και κάθε filament συμπεριφέρεται λίγο διαφορετικά. Άλλη μάρκα, διαφορετική διαφάνεια, διαφορετική χρωστική ή διαφορετική θερμοκρασία εκτύπωσης μπορούν να αλλάξουν το αποτέλεσμα.

Ο δεύτερος περιορισμός είναι ο προσανατολισμός των επιφανειών. Το ColorMix λειτουργεί καλύτερα στα πλευρικά τοιχώματα, όπου το μάτι βλέπει τις στρώσεις σαν λεπτές λωρίδες. Στις επάνω και κάτω επιφάνειες το εφέ είναι πιο αδύναμο, επειδή βλέπετε κυρίως το τελευταίο εκτυπωμένο χρώμα ή το μοτίβο της επάνω πλήρωσης. Αν το σημαντικότερο τμήμα του μοντέλου είναι μια μεγάλη επίπεδη επάνω επιφάνεια, το ColorMix μπορεί να μην αποδώσει την αναμενόμενη απόχρωση.

Ο τρίτος περιορισμός είναι ο χρόνος και τα απόβλητα. Περισσότερα χρώματα σημαίνουν περισσότερες αλλαγές. Σε ένα ακροφύσιο, κάθε αλλαγή συνεπάγεται καθαρισμό και επιπλέον υλικό. Με toolchanger είναι καλύτερα, αλλά εξακολουθείτε να πρέπει να αντιμετωπίσετε τη βαθμονόμηση των εργαλείων, την ακρίβεια ευθυγράμμισης και την πιο μακρά προετοιμασία της εκτύπωσης.

Ο τέταρτος περιορισμός είναι οι ορατές ρίγες. Με μικρό ύψος στρώσης τα χρώματα συγχωνεύονται οπτικά καλύτερα. Με μεγαλύτερο ύψος στρώσης ή έναν συνδυασμό υψηλής αντίθεσης, η ανάμειξη μπορεί να φαίνεται ως σκόπιμο μοτίβο στρώσεων. Μερικές φορές αυτό φαίνεται ενδιαφέρον, άλλες φορές μοιάζει με σφάλμα.

Πότε είναι προτιμότερο να χρησιμοποιήσετε filament ακριβούς απόχρωσης

Το ColorMix είναι εξαιρετικό εργαλείο για την επέκταση της παλέτας, αλλά δεν υπάρχει λόγος να εγκαταλείψετε τα κλασικά χρωματιστά filament εξαιτίας του. Η ακριβής απόχρωση σε ξεχωριστό καρούλι εξακολουθεί να είναι καλύτερη σε αρκετές περιπτώσεις.

Χρησιμοποιήστε συγκεκριμένο filament όταν:

• εκτυπώνετε εταιρικό λογότυπο ή προϊόν σε χρώμα brand,
• χρειάζεται να επαναλάβετε την ίδια απόχρωση σε πολλές παραγγελίες,
• το μοντέλο έχει μεγάλες ομοιόμορφες επιφάνειες χωρίς ορατή υφή στρώσεων,
• ο πελάτης περιμένει καθαρή, κορεσμένη και επακριβώς καθορισμένη απόχρωση,
• πρόκειται για μηχανικό εξάρτημα, όπου το χρώμα δεν αποτελεί την κύρια αξία,
• θέλετε μικρότερο χρόνο εκτύπωσης, λιγότερα απόβλητα και απλούστερο ποιοτικό έλεγχο.

Χαρακτηριστικό παράδειγμα είναι μια πινακίδα κατά παραγγελία στο εταιρικό κόκκινο. Αν ο πελάτης απαιτεί μια απολύτως συγκεκριμένη απόχρωση, είναι ασφαλέστερο να επιλέξετε filament που ταιριάζει όσο το δυνατόν περισσότερο στο χρώμα, αντί να βασιστείτε σε οπτική ανάμειξη. Αντίθετα, σε μια fantasy φιγούρα, μια χρωματιστή βάση για ακουστικά ή ένα παιχνιδιάρικο διακοσμητικό, το ColorMix μπορεί να προσφέρει καλύτερο αποτέλεσμα από ένα τυχαία επιλεγμένο ξεχωριστό καρούλι.

Πρακτική διαδικασία για την πρώτη δοκιμή

Ξεκινήστε με ένα μικρό μοντέλο, όχι με μια ολοήμερη εκτύπωση. Ιδανικός είναι ένας κώνος δοκιμής, μια μικρή φιγούρα ή ένα δείγμα με πολλές επιφάνειες. Στόχος της πρώτης εκτύπωσης δεν είναι το τέλειο μοντέλο, αλλά να ελέγξετε πώς συμπεριφέρονται τα συγκεκριμένα filament σας.

Προτεινόμενη διαδικασία:

1. Τοποθετήστε τρία έως πέντε filament με υψηλή αντίθεση. Για ευρύτερη παλέτα, ο καλύτερος συνδυασμός είναι κυανό, ματζέντα, κίτρινο, λευκό και μαύρο.
2. Στο slicer ρυθμίστε τα πραγματικά χρώματα των filament όσο το δυνατόν ακριβέστερα. Αν εισαγάγετε λάθος αρχικό χρώμα, η προεπισκόπηση των αναμεμειγμένων αποχρώσεων θα είναι λιγότερο χρήσιμη.
3. Δημιουργήστε αρκετές εικονικές αποχρώσεις και επιλέξτε μόνο όσες θα χρησιμοποιήσετε πραγματικά. Λιγότερα χρώματα σημαίνουν λιγότερες αλλαγές και πιο ξεκάθαρη εκτύπωση.
4. Εκτυπώστε με μικρότερο ύψος στρώσης. Για οπτικές δοκιμές, είναι λογικό να ξεκινήσετε γύρω στα 0,10 mm ή χαμηλότερα, εφόσον το προφίλ και το ακροφύσιο μπορούν να το διαχειριστούν.
5. Μετά την εκτύπωση, αξιολογήστε το μοντέλο από μια συνηθισμένη απόσταση και κάτω από τον φωτισμό στον οποίο θα βρίσκεται. Από κοντά θα βλέπετε πάντα τις στρώσεις.
6. Αποθηκεύστε τους επιτυχημένους συνδυασμούς filament και τις ρυθμίσεις. Το ColorMix είναι πραγματικά πρακτικό κυρίως όταν δημιουργήσετε τη δική σας δοκιμασμένη παλέτα.

Αν χρησιμοποιείτε σύστημα με ένα ακροφύσιο, παρακολουθήστε επίσης το μέγεθος του πύργου καθαρισμού και τη συνολική κατανάλωση υλικού. Μερικές φορές αξίζει να αφαιρέσετε μία εικονική απόχρωση, επειδή η εξοικονόμηση χρόνου και αποβλήτων είναι μεγαλύτερη από την οπτική διαφορά.

Τι να κρατήσετε από όλα αυτά

Το Prusa ColorMix είναι πιο ενδιαφέρον για όσους θέλουν να πάρουν περισσότερα χρώματα από έναν εκτυπωτή πολλαπλών υλικών χωρίς να αγοράσουν μεγάλο απόθεμα καρουλιών. Λειτουργεί καλύτερα σε διακοσμητικά μοντέλα, φιγούρες, ετικέτες ονομάτων, αξεσουάρ παιχνιδιών και γενικά όπου η ευχάριστη χρωματική εντύπωση είναι σημαντικότερη από την απόλυτη ακρίβεια της απόχρωσης.

Ωστόσο, δεν αποτελεί μαγική αντικατάσταση ενός πραγματικού filament σε συγκεκριμένο χρώμα. Αν χρειάζεστε ακριβές εταιρικό χρώμα, απόλυτα καθαρή ομοιόμορφη επιφάνεια ή γρήγορη εκτύπωση χωρίς απόβλητα, το κλασικό καρούλι εξακολουθεί να υπερισχύει. Δείτε το ColorMix ως ένα νέο εργαλείο στη συλλογή σας: εξαιρετικό για πειράματα, αποχρώσεις και οπτικά ενδιαφέροντα μοντέλα, αλλά χρειάζεται περισσότερη προσοχή σε παραγγελίες με ακριβείς χρωματικές προδιαγραφές.

Για ένα e-shop και ένα οικιακό εργαστήριο, αυτό οδηγεί σε έναν απλό κανόνα. Για ακριβή και επαναλαμβανόμενα χρώματα, χρησιμοποιήστε συγκεκριμένο filament. Για δημιουργικά μοντέλα, πρωτότυπα χρωματικών παραλλαγών και εντυπωσιακά δώρα, δοκιμάστε να αναμείξετε χρώματα στο slicer.