Longsheng

Технология 3D-печати быстро эволюционировала от прототипирования в оттенках серого до полноценного полноцветного, функционального и персонализированного процесса производства. Её развитие не только преобразило процесс проверки проекта и координации между командами, но и значительно расширило возможности производства готовых изделий.

Сегодня многоцветная 3D-печать, с ее прекрасной визуальной привлекательностью и структурной точностью , открывает огромный потенциал в медицинских моделях, учебных материалах, культурном творчестве и потребительских товарах, предлагая новые решения для удовлетворения задач персонализации и высокой производительности.

Будучи новатором в области высокоточного аддитивного производства, компания LS Precision Manufacturing накопила богатый практический опыт в области многоцветной 3D-печати и занимается исследованиями и разработками в области технологий многоцветного и многоматериального интегрированного литья . Опираясь на богатый технический опыт и опыт реализации проектов, данное руководство призвано предоставить читателям глубокие и достоверные знания и практический опыт в области цветной 3D-печати. ​​Для экономии вашего времени ниже представлен краткий обзор основных выводов.

Краткий справочник по технологии многоцветной 3D-печати

Компания LS Precision Manufacturing внедряет высокоточную технологию многоцветной печати Binder Jetting, которая обеспечивает идеальное сочетание точности, полноцветной печати и производственной эффективности. Это позволяет потребителям из таких сфер, как культура и творчество, здравоохранение и образование, получать продуманные решения, сочетающие в себе визуальные и практические преимущества.

Почему доверять этому руководству? — Практический опыт экспертов LS

Достоверность данного руководства основана на более чем 20-летнем практическом опыте компании LS Precision Manufacturing в области аддитивного производства. Будучи известным поставщиком технологий цветной 3D-печати, компания LS Precision создала обширную линейку промышленного оборудования , включая такие высококлассные продукты, как полноцветная система печати HP Multi Jet Fusion и серия 3D Systems Color Jet Pro . Мы успешно выполнили тысячи проектов для клиентов из медицинской, автомобильной, культурной и творческой отраслей, а также из сферы потребительской электроники .

Технические специалисты LS Precision не только владеют техникой работы с оборудованием, но и могут предоставить профессиональные рекомендации, начиная с этапа проектирования изделия и заканчивая комплексным техническим обслуживанием , включая оптимизацию структуры, выбор материалов, управление цветом и последующую обработку . Все практические советы и технические пояснения в этом руководстве основаны на нашем ежедневном опыте работы над реальными проектами, поэтому вы можете быть уверены, что получаете проверенные на практике решения.

Выбирая LS Precision, вы выбираете опытного партнера, способного помочь вам надежно воплотить ваши творческие идеи в качественную, полноцветную продукцию.

Как многоцветная 3D-печать позволяет получать миллионы цветов?

Чтобы увидеть, как многоцветная 3D-печать может генерировать миллионы цветов, мы должны начать с анализа технических принципов многоцветной 3D-печати и механизмов проявления цвета распространенных технологий , тем самым проясняя ее фундаментальные отличия от традиционных методов пост-окрашивания.

1. Принципы технологий цветной 3D-печати:

Основные технологии многоцветной 3D-печати по сути используют следующие два принципа:

• Принцип FFF/FDM : процесс печати различных цветов термопластичным материалом в расплавленном виде слоями, которые накладываются слой за слоем, и таким образом создается цветной объект.
• Принцип многосопловой печати: в оборудовании для 3D-печати имеется несколько сопел, и разные сопла распыляют термоплавкие чернила или пигменты разных цветов, и модель окрашивается слой за слоем в процессе печати.

2. Механизмы проявления цвета в технологии цветной 3D-печати:

Технология многоцветной 3D-печати позволяет добиться эффекта «миллионного цвета», в первую очередь благодаря механизмам создания цвета, используемым в двух основных технологиях: струйной печати связующим веществом и струйной печати материалом . Это радикально отличается от 3D-печати с последующей покраской. В последнем случае используется нанесение изображения на поверхность, тогда как в первом случае используется интерполяция цвета вокселей (3D-пикселей) в модель с плавным, впечатляющим переходом цвета изнутри наружу.

• Струйное нанесение связующего: принтер сначала наносит слой белого порошка (например , гипса или нейлона ). Затем, используя сопло, аналогичное используемому в обычной 2D-печати, на соответствующие поперечные сечения порошка выборочно наносится цветное жидкое связующее ( обычно CMYK ). Цвет и адгезия нарастают, создавая завершенную полноцветную модель слой за слоем. Каждый слой порошка, по сути, представляет собой холст, создающий сплошное, хотя и несколько зернистое, покрытие.
• Струйная печать: ещё более точная. Система распыляет миллионы мельчайших капель светочувствительной смолы , предварительно смешанной в CMYK (с белым и прозрачным), на печатный стол и немедленно отверждает её под действием УФ-излучения. Благодаря точному регулированию соотношения цветов смолы на пиксель, целевое смешивание происходит на уровне вокселей, что позволяет получать очень гладкие поверхности и насыщенные детали, включая тонкую текстуру и имитацию прозрачности.

Технология 3D-печати LS Precision в полной мере реализует эти новые концепции. Благодаря мощному оборудованию промышленного уровня и передовым технологиям управления цветом и материаловедения мы обеспечиваем исключительную точность цветопередачи — от цифровой модели до физической детали.

Каковы преимущества и недостатки различных технологий многоцветной 3D-печати?

При выборе технологии многоцветной 3D-печати следует учитывать особенности различных технологий в соответствии с требованиями проекта . Все известные технологии имеют свои особенности, значительно различаясь по цветопередаче , прочности, качеству поверхности и цене.

1. Технология струйной обработки материалов:

Технология струйной обработки материалов позволяет одновременно распылять цветные смолы из нескольких сопел , обеспечивая максимальную детализацию поверхности и точность цветопередачи, с возможностью получения миллионов цветов. Однако прочность продукта средняя, ​​а стоимость оборудования и материалов относительно высока.

2. Технология струйной подачи связующего:

Технология струйной печати Binder Jetting использует цветное связующее для отверждения порошкового материала, обеспечивая точное воспроизведение цвета. Она очень полезна для производства полноцветных моделей среднего и большого размера при относительно низкой стоимости , хотя конечный продукт получается менее прочным и менее зернистым.

3. Технология многоцветной FDM:

Технология многоцветной FDM- печати подразумевает цветную печать посредством переключения сопел или экструзии смешанных цветов. Она экономична, материал обладает высокой прочностью, поэтому применяется для создания функциональных прототипов. Она не обеспечивает высокой точности цветопередачи и качества поверхности, а также может быть заметна слоистость.

4. Технология многоцветной SLS:

Технология Multi-Color SLS основана на предварительно окрашенном нейлоновом порошке и позволяет печатать функциональные детали с хорошей прочностью, но имеет относительно узкую цветовую гамму и среднюю стоимость.

5. Руководство по выбору технологий:

Правильный выбор технологии многоцветной 3D-печати требует надлежащего изучения потребностей проекта и требований к качеству:

• Для ценителей точной передачи цвета и детализации: технология Material Jetting подходит лучше всего, особенно для медицинских моделей и высокоточных прототипов дисплеев.
• Для компромисса между цветом и доступностью: технология Binder Jetting обеспечивает самый экономичный цвет и подходит для образовательных моделей , а также культурной и творческой продукции.
• Приоритетная функциональность и прочность: технологии многоцветного FDM и SLS предпочтительны для функциональных прототипов и сверхпрочных компонентов, причем SLS предпочтительнее для сложных конструкций.
• Требование к мелкосерийному производству: струйная обработка связующим веществом лучше всего подходит для массового производства, в то время как струйная обработка материалом — для единичных изделий высокой стоимости.

Платформа технологии цветной 3D-печати LS представляет собой совокупность нескольких передовых процессов, предоставляющих вам самое передовое технологическое решение для вашего конкретного применения.

С какой точностью и прочностью можно изготавливать детали, напечатанные цветным способом?

Характеристики многоцветных 3D-печатных деталей зависят от технологии, но точность размеров, разрешение деталей и механическая целостность позволяют удовлетворить широкий спектр требований — от демонстрационных моделей до готовых к использованию деталей. Ниже представлены сравнительные данные по ведущим на рынке технологиям:

Данные в таблице показывают:

• Точность: струйная обработка материалов в настоящее время является лидером по точности благодаря превосходному разрешению и высокой точности размеров. Толщина слоя может измеряться с точностью до 16 микрон, что позволяет обрабатывать очень мелкие детали.
• Прочность: С точки зрения механической прочности, многоцветные технологии FDM и SLS , основанные на термопластиках (таких как PLA или нейлон), обладают превосходными механическими свойствами и позволяют производить функциональные многоцветные 3D-печатные детали . Детали, изготовленные методом струйной печати Binder Jetting, хрупкие по своей природе и требуют последующей обработки, например, склеивания (например, ColorBond или StrengMax), для значительного повышения их прочности.

Цветопередача деталей, изготовленных методом 3D-печати, сегодня сопоставима или даже превосходит характеристики большинства традиционных одноцветных методов, особенно при печати мелких деталей, за счёт отсутствия ухудшения адгезии цвета. Однако их стойкость во многом зависит от технологии и постобработки.

Какие отрасли промышленности лучше всего подходят для многоцветной 3D-печати?

Технология многоцветной 3D-печати с ее беспрецедентной полноцветной выразительностью и скоростью создания прототипов производит революцию во многих отраслях промышленности, предлагая безупречное решение для сложных цветовых моделей, которые трудно реализовать с помощью традиционных производственных процессов.

1. Медицинская промышленность:

Наиболее очевидная область применения — медицина . Цветные анатомические модели контрастируют нервы, кровеносные сосуды, мышцы и ткани , предоставляя лучшие интуитивно понятные инструменты для планирования хирургических операций, медицинского образования и общения с пациентами, значительно повышая точность медицинских услуг и эффективность коммуникации.

2. Архитектура и градостроительство:

Архитектура и градостроительство также значительно усовершенствовались. Архитекторы используют возможности полноцветной 3D-печати для создания прекрасных песчаных столов и макетов, графически отображающих различные функциональные зоны, особенности ландшафта и даже уровни освещения, что делает их проекты гораздо более выразительными и аутентичными.

3. Проектирование и производство продукции:

В производстве и дизайне продукции технология многоцветной 3D-печати может использоваться для создания реалистичных прототипов изделий. Дизайнеры могут идеально интегрировать фирменные цвета, пользовательские интерфейсы и текстуры материалов в прототипы, что позволяет эффективно проверять внешний вид, проводить рыночные испытания и оценку инвестиций, значительно сокращая затраты на НИОКР.

4. Культурное творчество и художественное творчество:

Эта технология особенно подходит для индустрий культуры, творчества и искусства. Она позволяет дизайнерам выйти за рамки традиционного производства и мгновенно создавать сложные, многоцветные художественные инсталляции и персонализированные работы, предоставляя беспрецедентную свободу творческой реализации.

Технология многоцветной 3D-печати LS Precision , лучшая по характеристикам цветопередачи и наиболее опытная в отрасли, помогает клиентам из различных отраслей преуспеть в воплощении идей в качественные конечные продукты.

Любая отрасль, где требуется визуализация сложной информации, высокоточная проверка внешнего вида продукции или высокие требования к кастомизации, является идеальным применением технологии многоцветной 3D-печати.

Каков полный процесс нашей онлайн-услуги цветной печати?

Сервис многоцветной 3D-печати онлайн от LS Precision преобразует файлы дизайна в полноцветные цифровые объекты высокого качества. Наш сервис многоцветной 3D-печати онлайн основан на технической обработке и точном контроле цвета профессиональными экспертами. Весь процесс нашей услуги многоцветной 3D-печати онлайн состоит из следующих основных этапов:

1. Загрузка файла и цветопроба:

После загрузки файлов 3D-моделей клиентов (обычно в форматах OBJ, VRML или GLTF ) технические специалисты LS Precision первым делом проведут цветопробу. Это первый этап цифрового управления цветом, гарантирующий точное соответствие значений цветов RGB в файле модели цветовой системе CMYK печатной машины , что обеспечивает точность цветопередачи с первого дня.

2. Профессиональная нарезка и цветовая вокселизация:

Затем модель разрезается специальным программным обеспечением. Монохромная печать отличается от полноцветной нарезки тем, что информация о цвете присваивается каждому вокселю (3D-пикселю), создавая файл данных, состоящий из миллионов цветных точек, который даёт печатающей головке точные указания по распылению.

3. Точная печать и мониторинг в реальном времени:

На основе данных среза машина создаёт полноцветную модель слоями, используя струйную подачу материала или связующего. Система отслеживает нанесение цвета и состояние печати в режиме реального времени, обеспечивая стабильность цветопередачи и печати.

4. Постобработка и улучшение цвета:

После печати специалисты выполнят постобработку , которая включает удаление порошка, отверждение (в случае светочувствительной смолы) или улучшение инфильтрации (для цветного песчаника) в зависимости от свойств материала. Постобработка не только повышает прочность детали, но и насыщенность цвета, а также срок службы благодаря специальным методам нанесения клея или распыления.

Первоклассный сервис многоцветной онлайн-печати — это не процесс массового производства, а серьезная инженерная работа с интеграцией цифрового управления цветом, точным механическим контролем и материаловедением.

Стратегии ценообразования и оптимизации многоцветной 3D-печати

Модель ценообразования онлайн-услуг многоцветной 3D-печати очень сложна. Три наиболее определяющих фактора — это размер модели (расход материала), сложность цветовой палитры (количество градиентов и цветов) и требования к последующей обработке (шлифовка и пропитка клеем). Учёт этих факторов поможет оптимизировать управление расходами и планирование проекта.

1. Основные ценовые факторы:

Цена многоцветной 3D-печати в основном зависит от стоимости материала, затрат машинного времени, затрат на постобработку и сложности цвета:

• Стоимость материалов: для цветной печати требуются специальные материалы (например, композитные порошки и цветные смолы), которые стоят дороже по сравнению с обычными материалами.
• Время печати: чем сложнее цвет, тем сложнее движение печатающей головки и тем больше время печати.
• Стоимость последующей обработки: стоимость очистки, отверждения и инфильтрационного усиления.
• Сложность цвета: один цвет < два цвета < полноцветный градиент; чем больше цветов, тем выше стоимость.

2. Практические стратегии оптимизации затрат:

Оптимизация стоимости многоцветной 3D-печати может начинаться со следующих аспектов:

• Проектирование полых конструкций: резка материала без ущерба для прочности.

• Упрощение цветовых схем: устранение ненужных цветовых градиентов и сложных текстур.
• Выбор правильной технологии: используйте наиболее экономичный и выгодный для вас способ печати.
• Пакетная печать: печать нескольких деталей за один проход.
• Оптимизация точности файла : оптимизируйте сокращение количества лишних полигонов без ущерба для детализации.

Ключ к экономичной многоцветной 3D-печати — это оптимизация проекта и выбор решения на ранних этапах. Полностью объяснив свои потребности компетентному поставщику услуг (например, LS Precision), вы сможете получить оптимальное по стоимости решение для печати, обеспечивая высокое качество и контролируемые затраты.

Пример исследования LS: как создать точные анатомические модели для медицинского образования?

Традиционные устройства для обучения анатомии, используемые в медицинских вузах, не обладают достаточной вместимостью для хранения образцов, имеют низкое разрешение и не могут использоваться повторно. Все эти недостатки напрямую влияют на успеваемость студентов и качество образования. Медицинскому вузу крайне необходимо было учебное устройство, способное чётко отображать структуру тканей человека, хранить её в течение длительного времени и воспроизводить в больших объёмах. Это отличный пример эффективности специальных многоцветных материалов для 3D-печати .

1. Задача клиента:

Школе требовалось создать серию моделей анатомии человека с чётким разделением нервов, кровеносных сосудов, мышц и органов. Модели должны были иметь не только точные размеры, но и максимально близкие цветовые характеристики биологических тканей, но при этом быть достаточно прочными для длительного использования в учебных целях.

2. Инновационное решение LS Precision:

Техническая команда LS Precision использовала высокоточную технологию многоцветной 3D-печати. ​​Они кропотливо работали с данными медицинских изображений и использовали специальное программное обеспечение для цветовой кодировки различных структур тканей: синий — для венозной системы, красный — для артериальной, жёлтый — для нервной системы и розовый — для мышечной ткани.

Затем для печати была использована технология Material Jetting, которая одновременно обеспечила точность печати 0,1 мм и миллионы цветов , при этом каждая анатомическая деталь была четко различима.

3. Конечные результаты и ценность:

Полученное в результате индивидуальное многоцветное 3D-печатное изделие не только точно имитирует анатомию человека, но и обладает следующими преимуществами:

• Эффективность обучения возросла на 40% , и студенты смогли лучше понять сложные анатомические взаимосвязи, используя цветные модели; срок службы моделей увеличился до более чем пяти лет, что значительно снизило затраты на обучение;
• Допускается индивидуальная настройка , что означает, что модели анатомии для определенной части могут быть созданы на основе потребностей курса.

Эта иллюстрация прекрасно иллюстрирует безграничную ценность технологии многоцветной 3D-печати в профессиональном обучении. Компания LS Precision Manufacturing обладает богатым опытом в области многоцветной 3D-печати и может предоставить вам точные модели и услуги по обработке изделий.

Какие ключевые моменты следует учитывать при разработке многоцветных файлов для 3D-печати?

Качественный файл для цветной 3D-печати также должен соответствовать определённым техническим характеристикам, которые напрямую влияют на точность цветопередачи и скорость печати. ​​Ниже приведены важные технические моменты, которые необходимо знать для достижения идеального результата полноцветной печати:

• Выбор формата файла: предпочтительнее использовать форматы OBJ или FBX, поддерживающие цветовую информацию. Следует избегать таких форматов, как STL , содержащих только геометрические данные. Цветовые модели также могут использовать форматы VRML/WRL , но обязательно должны включать текстурные карты.
• Настройки цветового режима: Всегда работайте в цветовом режиме RGB , а не CMYK. Мы рекомендуем использовать цветовое пространство sRGB, поскольку большинство 3D-печатного оборудования поддерживают его в качестве стандартного цветового профиля и обеспечивают стабильность цвета.
• Минимальный размер детализации: Требования к минимальному размеру детализации зависят от технологии печати. ​​Для полноцветной печати рекомендуемая толщина стенки должна быть не менее 2 мм , минимальный размер детализации — 0,5 мм , а минимальная ширина текстовой линии — 1 мм .
• Целостность модели: Убедитесь, что модель представляет собой многообразие, замкнутую геометрию и не имеет перевернутых нормалей, перекрытий и разрывов граней. Для исправления недостатков модели и предотвращения сбоев печати следует использовать автоматическую проверку программного обеспечения.
• Текстурирование и назначение цвета: Если используются текстурные карты, рекомендуем разрешение 300 точек на дюйм , а UV-развертка должна быть качественной. При назначении цвета поверхностям модели обратите внимание на цветовые переходы.

Успешная многоцветная 3D-печать начинается с правильно подготовленных файлов дизайна. Соблюдение этих технических требований не только повышает качество печати, но и обеспечивает точную и воспроизводимую цветопередачу.

Настоятельно рекомендуется проконсультироваться перед печатью с техническими специалистами LS Precision, чтобы получить оптимальные рекомендации по дизайну для вашего конкретного проекта.

Часто задаваемые вопросы

1. Какой уровень контроля отклонения цвета может быть достигнут при цветной печати?

Многоцветная 3D-печать LS Precision оснащена профессиональной системой управления цветом, соответствующей международным стандартам. Благодаря калибровке устройства, оптимизации цветового профиля и технологии управления с обратной связью, она обеспечивает стабильное поддержание цветового отклонения на уровне ΔE < 3 , что соответствует профессиональному уровню. Этот стандарт соответствует цветопередаче профессиональной печатной продукции и обеспечивает строгие требования к цветопередаче в таких областях применения, как медицинские модели и прототипы продукции, эффективно предотвращая недопонимания, связанные с цветовым отклонением.

2. Требуется ли постобработка многоцветных отпечатков?

Многоцветные отпечатки обычно требуют постобработки в зависимости от условий применения. Для создания фактуры поверхности дисплейных компонентов может использоваться УФ-защитное покрытие и полировка . Для функциональных компонентов требуется вторичное отверждение (с использованием светочувствительной смолы) или армирование клеем (например, полноцветным песчаником) для значительного улучшения механических свойств. Правильно выполненная постобработка не только повышает долговечность изделия, но и улучшает насыщенность цвета и детализацию.

3. Какой максимальный размер печати?

В настоящее время LS Precision может печатать полноцветные модели размером до 380 × 250 × 200 мм с использованием технологии полноцветной печати HP Multi Jet Fusion. Такой размер подходит для большинства медицинских анатомических моделей, архитектурных макетов и прототипов продуктов. Для очень больших моделей мы также предлагаем услуги точной сегментированной печати и профессиональной сборки, что гарантирует общее качество и структурную целостность после окончательной сборки.

4. Как мы обеспечиваем детализированные цветовые модели?

LS Precision использует технологию печати высокой чёткости с толщиной слоя 0,1 мм , дополненную профессиональным процессом управления цветом, чтобы достичь минимального размера элемента 0,3 мм . Благодаря использованию оптимизированных алгоритмов нарезки и технологии точного сопоставления цветов мы можем точно передавать тонкие цветовые переходы и мельчайшие анатомические детали.

Краткое содержание

Технология многоцветной 3D-печати выходит за рамки традиционных производственных процессов благодаря оптимальному сочетанию точной цветопередачи и сложных трёхмерных форм. От высокореалистичных анатомических моделей и по-настоящему реалистичных моделей изделий до творческих произведений, основанных на искусстве, многоцветная 3D-печать обеспечивает эффективность и точность, недостижимые ранее при использовании традиционных технологий.

Посетите сайт LS Precision Manufacturing прямо сейчас, загрузите файл своего 3D-проекта, и мы предоставим вам индивидуальное решение по оптимизации цвета и моментальную смету. Воспользуйтесь нашей передовой технологией многоцветной 3D-печати LS Precision, чтобы помочь вам воплотить ваши идеи в потрясающие, реалистичные продукты и познакомиться с новым поколением разработки и инноваций.

Загрузите чертежи вашего проекта сейчас и получите мгновенное предложение по 3D-печати (стоимость 3D-печати), позвольте LS стать вашей надежной поддержкой в ​​стремлении к максимальной точности 3D-печати!