L'impression 3D en résine en couleur est pratiquement de la science-fiction

L'impression 3D a parcouru un long chemin, et vous savez peut-être que ces imprimantes filamentaires en plastique peuvent désormais imprimer en utilisant plusieurs couleurs grâce aux configurations de tête d'impression multiples. Cependant, cela vous donne juste la palette la plus grossière et la plus de base avec laquelle travailler.

Les imprimantes en résine sont beaucoup moins courantes et principalement utilisées pour imprimer des modèles très détaillés qui sont plus tard peints, mais qui aurait pensé que ce seraient des imprimantes en résine qui nous ont donné une technologie d'impression 3D en couleur appropriée? Si vous le voyez en action, c'est comme quelque chose directement d'un film de science-fiction, et bien que ces machines chères et grandes ne seront pas bientôt dans votre maison, cela m'excite très excitée par l'avenir.

Du monochrome à la vraie couleur

Ainsi, dans l'impression 3D, il existe largement trois approches de la couleur. Tout d'abord, vous avez l'option monocolore où vous imprimez un modèle en plastique ou en résine à l'aide d'un matériau, puis en le peignant éventuellement par la suite. C'est ainsi que la plupart des beaux imprimés en couleur que vous avez vus ont probablement été fabriqués. Vous pouvez également utiliser des filaments multicolores uniques comme je l'ai fait avec ces modèles ci-dessous, mais la variation des couleurs est dans le filament et vous n'avez aucun contrôle dessus.

Ensuite, il y a l'option multi-matériau ou la méthode d'échange multi-résine. Comme je l'ai dit, cela vous donne un ensemble de choix très limité pour les couleurs et les matériaux, mais il est évidemment plus polyvalent qu'un seul matériau, et vous pouvez toujours faire de la peinture supplémentaire si nécessaire.

Enfin, il y a une vraie impression en couleur, c'est de cela qu'il s'agit. Ceci est également appelé impression « voxel » ou « pixel volumétrique », où un voxel est un pixel cube. En divisant un modèle 3D en voxels, vous pouvez spécifier une valeur de couleur mélangée précise pour chaque voxel.

Cela permet une quantité stupéfiante de choix lorsqu'il s'agit de colorier la surface du modèle, mais cela vous donne également la possibilité de colorer la sous-surface du modèle, ce qui signifie que vous pouvez créer des effets comme une peau réaliste ou imiter autrement à quoi ressemble les choses lorsque la lumière pénètre la couche extérieure et brille de l'objet.

Maintenant, cette approche n'est pas la première tentative d'impression 3D en couleur. Il y a eu un système à base de poudre, et même des systèmes de peinture robotique qui pulvérisent la couleur sur le modèle une fois qu'il a fait l'impression, mais cette approche volumétrique permet des possibilités sauvages.

La technologie qui rend le possible

Il existe différentes façons d'aborder le problème de donner à un modèle de résine une finition en couleur. Celui que j'ai rencontré pour la première fois est le système utilisé par les Stratasys dans sa série J des imprimantes. Il s'agit d'un « polyjet » ou d'un système de jet multi-matériaux. Il y a un ensemble de cartouches de résine avec différentes couleurs de mélange primaires insérées dans le compartiment inférieur de l'imprimante, puis un ensemble de têtes de pulvérisation précises qui peuvent déposer des couches exactes de couleurs spécifiques au niveau micron d'une manière qui rappelle quelque peu le papier.

Cela permet à l'imprimante de mélanger des centaines de milliers de couleurs différentes et également mélanger les résines avec différentes propriétés de matériau. L'ensemble du modèle est enfermé dans un matériau de soutien spécial qui se dissout dans l'eau. Ainsi, vous sortez le modèle, trempez-le dans une certaine eau, donnez-lui du temps dans le nettoyant à ultrasons et le modèle est fait.

Cette approche de voxel n'est pas la seule. Mimaki, qui prétend avoir créé la première imprimante en résine en couleur au monde, utilise un système de KINKET-CINED CURVIBLE UV, qui promet des millions de couleurs plutôt que « seulement » des centaines de milliers, mais vous obtenez uniquement ce qui est efficacement la coloration de surface.

Où il brille déjà

Ce sont des imprimantes où, si vous avez le budget, vous pouvez en commander un aujourd'hui. Malheureusement, le prix est à peu près « appelez-nous pour un devis », donc vous savez que ça va coûter cher. Cependant, les clients font la queue pour ceux-ci dans diverses industries, car les applications sont nombreuses.

Par exemple, l'industrie créative utilise déjà cette technologie, comme vous pouvez le voir dans un épisode de Testé d'Adam Savage. L'imprimante peut fabriquer des modèles flexibles, des modèles avec une peau d'aspect réaliste et à peu près tout ce que le designer peut imaginer.

Il y a aussi une excellente vidéo de Fauxhammer montrant comment une imprimante Stratasys J-Series est utilisée pour créer des impressions de résine entièrement coulantes personnalisées à partir d'un fichier 3D avec une facilité incroyable.

Cependant, ces imprimantes ont été initialement conçues pour être utilisées dans le prototypage haut de gamme et l'industrie médicale. C'est juste que d'autres industries ont trouvé le coût initial important acceptable pour leurs propres besoins.

Les limites le retenant

La technologie et les résultats sont très impressionnants, mais évidemment, aucune technologie n'est parfaite et cela est particulièrement vrai avec les générations au début de quoi que ce soit. D'une part, ces imprimantes ne seront généralement pas bonnes pour les pièces finales dans les machines de travail. De nombreux processus de couleur utilisent des photopolymères ou des encres de couleur qui ne correspondent pas aux propriétés mécaniques des résines d'ingénierie. Les pièces peuvent être plus cassantes et moins stables par UV que les résines d'ingénierie non colorées. Il y a aussi des questions sur la stabilité des UV des couleurs, vous n'allez probablement pas avoir des objets finaux qui peuvent être affichés au soleil.

Le gros problème est le coût et la complexité du fonctionnement. Bien que le temps total et les efforts nécessaires soient inférieurs à l'impression dans une résine, puis à la peinture à la main ou à l'aérographe, la génération actuelle de ces imprimantes a besoin d'un nettoyage et d'une entretien soigneusement entre chaque impression. Ce sont, en général, des machines industrielles destinées aux imprimés professionnels. Pas pour la communauté « Maker ».

La bonne nouvelle est qu'il est toujours relativement peu coûteux de commander une impression dans l'un de ces magasins, donc le public peut toujours bénéficier de la technologie, même si l'achat et l'exploitation d'une telle machine à la maison ne sont pas pratiques.

Pourquoi c'est comme une science-fiction

Lorsqu'une imprimante peut sortir quelque chose qui ressemble à un produit fini – avec une translucidité réaliste, un brillant, des zones douces / rigides et une couleur photographique – il efface la ligne entre le prototypage et la production finale.

J'adorerais la capacité de modéliser et de peindre quelque chose de numériquement, puis de simplement appuyer sur un bouton pour le faire créer comme je l'ai envisagé à l'écran. La seule chose qui reste à savoir est d'apprendre à modéliser et à douleur, mais ce sont des détails mineurs, j'en suis sûr.

Pour moi, cela nous rapproche solidement de ça Star trek Réplicator Fantasy, et je peux voir un avenir où vous pouvez scanner ou concevoir des objets en couleur, même des choses comme des vêtements ou des accessoires, et les faire livrer en un jour ou deux. Peut-être même déposé par l'un de ces drones de livraison de fantaisie. Bien que j'espère très soigneusement.