Prusa ColorMix: більше відтінків із кількох котушок у FDM-друці

Багатоколірний FDM-друк уже давно не означає лише ручну заміну філаменту на певній висоті. Мультиматеріальні системи вміють перемикатися між кількома котушками, слайсери дозволяють фарбувати частини моделі, а принтер сам виконує заміни. Однак залишалося одне очевидне обмеження: модель могла мати лише стільки кольорів, скільки фізично встановлено в принтері.

На момент випуску ColorMix доступний у PrusaSlicer 2.9.6 beta та в EasyPrint, тож ця функція призначена передусім для практичних експериментів.

Prusa ColorMix розширює це обмеження. Замість того щоб друкувати кожен колір із конкретної котушки, слайсер створює віртуальні відтінки, комбінуючи шари з кількох філаментів. Наприклад, якщо чергувати білий і чорний тонкими шарами, то зі звичайної відстані поверхня виглядатиме сірою. Так само з блакитного, пурпурового, жовтого, білого та чорного можна отримати безліч інших кольорів, навіть якщо фізично вони не встановлені на окремих котушках.

Йдеться не про справжнє змішування розплавленого пластику в соплі. Це оптичний трюк. Кольори розташовані шарами один над одним або поруч настільки близько, що око зі звичайної відстані сприймає їх як новий відтінок. Це важливо, оскільки саме від цього залежать як переваги, так і обмеження всієї технології.

Що робить ColorMix у слайсері

ColorMix працює з мультиматеріальним принтером, який уміє перемикатися між кількома філаментами. У слайсері ви вказуєте реальні кольори встановлених котушок, а з них створюються додаткові віртуальні екструдери. Вони не відповідають новій фізичній котушці, а визначають співвідношення шарів між наявними філаментами.

Типовий приклад:

• 50 % білого та 50 % чорного створюють сірий відтінок.
• 75 % білого та 25 % пурпурового створюють світло-рожевий або фіолетовий відтінок.
• Збалансоване співвідношення трьох кольорів може створити відтінок, для якого в іншому випадку знадобився б окремий філамент.

У PrusaSlicer ці віртуальні відтінки використовуються подібно до звичайних екструдерів. Ви можете призначити їх частині моделі, використати під час мультиматеріального фарбування або застосувати для декоративних поверхонь. EasyPrint має простіший робочий процес у браузері, тому підходить для швидкого випробування та користувачів, які не хочуть розбиратися у великій кількості детальних налаштувань.

Важливе практичне зауваження: ColorMix — це не плавне змішування кольорів, як у графічному редакторі. У FDM-друці використовуються дискретні шари. Тому найкраще працюють прості співвідношення, наприклад 50:50, 75:25, 25:75 або 33:33:33. Точніше співвідношення вимагало б довшого повторюваного шаблону шарів, який уже може створювати на моделі помітні смуги.

Для яких принтерів і філаментів це має сенс

Найкраще ColorMix використовувати на принтері з кількома матеріалами або інструментами. Зазвичай це принтери з MMU, AMS або toolchanger. З однією котушкою та одним соплом без автоматичної заміни філаменту ColorMix не має практичного сенсу, оскільки потребує частого перемикання матеріалу.

Toolchanger має перевагу в швидкості та меншій кількості відходів, оскільки кожен філамент може мати власний інструмент. У системах з одним соплом під час кожної заміни філаменту потрібно очищати хотенд, тому збільшуються час друку та витрата матеріалу на очисну вежу або відходи. Для невеликої кольорової деталі це може бути неважливо, але в моделі з великою кількістю змін на кожному шарі різниця швидко стає помітною.

Як базову комбінацію можна розглянути набір у стилі CMYKW: блакитний, пурпуровий, жовтий, білий і чорний. Білий допомагає освітлювати, чорний — затемнювати, а кольори CMY формують основу ширшої палітри. Однак можна експериментувати й із тим, що є у вас вдома. Просто враховуйте, що результат значною мірою залежатиме від конкретного матеріалу.

Більш прозорі філаменти часто змішуються оптично краще, ніж дуже непрозорі матеріали. Натомість металізовані, блискучі, перламутрові або сильно ефектні філаменти можуть спотворювати результат, оскільки по-різному відбивають світло залежно від орієнтації шарів і частинок. Для першого тесту найкраще використовувати звичайний PLA або PETG без спеціальних ефектів.

Де ColorMix виглядає добре

ColorMix найкраще проявляє себе там, де ви розглядаєте модель збоку і де тонкі шари зливаються в оці в один відтінок. Практично це означає передусім декоративні моделі з видимими вертикальними або похилими стінками.

Хороші кандидати:

• фігурки та стилізовані персонажі,
• настільні прикраси, таблички та іменні бейджі,
• ігровий ландшафт, жетони та аксесуари,
• аксесуари для косплею, де не потрібен точний фірмовий колір,
• іграшки та подарункові моделі,
• тестові палітри для пошуку нових відтінків,
• моделі з тонуванням, де легка текстура шарів не є проблемою.

Уявіть, наприклад, маленького хамелеона, тіло якого не просто зелене, а має світліше черево, темнішу спину та кольорові переходи на хвості. Або іменну табличку для столу, де текст виступає темнішим змішаним відтінком, а фон має ніжний пастельний колір. У таких випадках ColorMix додає візуальної цінності без необхідності купувати десять різних котушок.

Також дуже цікавим є використання для моделей із тонуванням. Якщо додати світла й тіні на фігурку або рельєф безпосередньо кольорами, готовий виріб може виглядати об’ємнішим навіть без додаткового фарбування. Це не заміна ручному розфарбовуванню мініатюр, але для швидких подарунків, прикрас і прототипів зовнішнього вигляду це практичний крок уперед.

Які є обмеження

Найбільше обмеження ColorMix — точність. Слайсер може оцінити, як виглядатиме комбінація, але пластик — не чорнило, і кожен філамент поводиться трохи по-різному. Інший бренд, інша прозорість, інший пігмент або інша температура друку можуть змістити результат.

Друге обмеження — орієнтація поверхонь. ColorMix найкраще працює на бічних стінках, де око сприймає шари як тонкі смуги. На верхніх і нижніх поверхнях ефект слабший, оскільки ви бачите переважно останній надрукований колір або шаблон верхнього заповнення. Якщо найважливішою частиною моделі має бути велика рівна верхня поверхня, ColorMix може не дати очікуваного відтінку.

Третє обмеження — час і відходи. Більше кольорів означає більше замін. В одному соплі кожна заміна проявляється очищенням і додатковою витратою матеріалу. У toolchanger ситуація краща, але все одно потрібно виконати калібрування інструментів, точно вирівняти їх і довше готувати друк.

Четверте обмеження — видимі смуги. За малої висоти шару кольори оптично змішуються краще. За більшої висоти шару або контрастної комбінації суміш може бути видимою як навмисний багатошаровий візерунок. Іноді це виглядає цікаво, а іноді сприймається як помилка.

Коли краще використати філамент точного відтінку

ColorMix — чудовий інструмент для розширення палітри, але не варто відмовлятися через нього від класичних кольорових філаментів. Філамент точного відтінку на окремій котушці все ще кращий у кількох ситуаціях.

Використовуйте конкретний філамент, коли:

• друкуєте корпоративний логотип або виріб у фірмовому кольорі,
• потрібно повторювати той самий відтінок у кількох замовленнях,
• модель має великі однорідні поверхні без видимої текстури шарів,
• замовник очікує чистий, насичений і точно описаний відтінок,
• йдеться про механічну деталь, де колір не є головною цінністю,
• ви хочете скоротити час друку, зменшити кількість відходів і спростити контроль якості.

Типовий приклад — індивідуальна табличка у фірмовому червоному кольорі. Якщо замовник вимагає точно визначений відтінок, безпечніше взяти філамент, який максимально відповідає цьому кольору, ніж покладатися на оптичне змішування. Натомість для фантазійної фігурки, кольорової підставки для навушників або грайливої прикраси ColorMix може запропонувати кращий результат, ніж випадково обрана окрема котушка.

Практичний порядок дій для першого тесту

Почніть із невеликої моделі, а не з цілоденного друку. Ідеально підійдуть тестовий конус, маленька фігурка або зразок із кількома поверхнями. Мета першого друку — не ідеальна модель, а перевірка поведінки саме ваших філаментів.

Рекомендований порядок дій:

1. Встановіть від трьох до п’яти контрастних філаментів. Для ширшої палітри найкраще підходить комбінація блакитного, пурпурового, жовтого, білого та чорного.
2. У слайсері якомога точніше вкажіть реальні кольори філаментів. Якщо вказати неправильний початковий колір, попередній перегляд змішаних відтінків буде менш корисним.
3. Створіть кілька віртуальних відтінків і виберіть лише ті, які справді використовуватимете. Менше кольорів означає менше замін і зрозуміліший друк.
4. Друкуйте з меншою висотою шару. Для візуальних тестів варто почати приблизно з 0,10 mm або ще нижче, якщо це дозволяють профіль і сопло.
5. Після друку оцінюйте модель зі звичайної відстані та при освітленні, у якому вона буде розташована. Зблизька ви завжди бачитимете шари.
6. Зберігайте вдалі комбінації філаментів і налаштування. ColorMix особливо практичний, коли ви створюєте власну перевірену палітру.

Якщо ви використовуєте систему з одним соплом, також стежте за розміром очисної вежі та загальною витратою матеріалу. Іноді варто відмовитися від одного віртуального відтінку, оскільки економія часу й відходів буде більшою за візуальну різницю.

Що варто запам’ятати

Prusa ColorMix найцікавіший для людей, які хочуть отримати від мультиматеріального принтера більше кольорів без купівлі великого запасу котушок. Найкраще він працює на декоративних моделях, фігурках, іменних табличках, ігрових аксесуарах і всюди, де приємне візуальне враження важливіше за абсолютну точність відтінку.

Однак це не чарівна заміна справжньому філаменту конкретного кольору. Якщо вам потрібен точний корпоративний колір, ідеально чиста однорідна поверхня або швидкий друк без відходів, класична котушка все ще перемагає. Сприймайте ColorMix як новий інструмент у наборі: чудовий для експериментів, відтінків і візуально цікавих моделей, але менш надійний для замовлень із точною специфікацією кольору.

Для інтернет-магазину та домашньої майстерні з цього випливає просте правило. Точні й відтворювані кольори забезпечуйте конкретним філаментом. Креативні моделі, прототипи кольорових варіантів та ефектні подарунки спробуйте змішати у слайсері.