A térbeli nyomtatásnak nem csak a története kifejezetten színes: főként egy amerikai, majd egy ír vállalatnak köszönhetően az új eljárások és eszközök már a színes modellek elkészítésére is lehetőséget adnak.
Sorozatunk eddigi részeiben egyebek mellett a 3D nyomtatás kialakulásának első lépéseit, az 1980-as évek legvégétől megjelent eljárásokat, valamint a gyártástechnológia különceit mutattuk be. Ezúttal a színes 3D nyomtatás kezdetét ismertetjük olvasóinkkal.
Z Corporation – 2005
Kereken 50 évvel a térbeli nyomtatás műszaki lehetőségének első leírása után, melyet Tim Anderson és James Bredt a Massachusettsi Műszaki Egyetemen (Massachusetts Institute of Technology, MIT) készített doktori disszertációjában dolgozott ki 1955-ben, már megvalósult a színes 3D nyomtatás. Ezt a Z Corporation nevű amerikai cégnek köszönhetjük.
A Z Corporation 1994 decemberében jött létre, a vállalatot Marina Hatsopoulos, Walter Bornhorst, valamint az előbbiekben említett Tim Anderson és James Bredt alapította. A cég a sorozatunk második részében bemutatott Emanuel M. Sachs professzor MIT-s kutatócsoportja által kitalált 3D-s kötőanyagsugárzó technológiát, az úgynevezett binder jetting-et alkalmazta. Így készítette el a világ első, nagyfelbontású, színes 3D nyomtatóját, a Spectrum Z510-est. A berendezés 2005. február 25-én került piacra.
A Z Corporation technológiája a következőképpen működött: az építőkamrát poralapú anyaggal töltötték ki, a kötőanyagot pedig rétegenként juttatták a porágyra. A rétegvastagság 0,089 és 0,102 milliméter volt. Színes kötőanyag alkalmazásával közvetlenül tudtak színes tárgyakat printelni, a megoldás 24 bites színeket garantált. A Spectrum Z510 a feketét cián, bíbor és sárga kötőanyagokból állította elő. Érdekesség, hogy a gép a Hewlett-Packard szabvány nyomtatófejeit használta.
A rendszer lehetővé tette a 600×540 dpi (dots per inch, pont per hüvelyk) nyomtatófej-felbontást az iparág legmagasabb nyomtatási sebességét megtartva, ugyanakkor kategóriájában a legnagyobb építési méretet nyújtva a felhasználók számára. A szoftver jobb ábrázolást, textúraképzést és élénkebb színeket biztosított. A technológia hátránya viszont az volt, hogy sok kötőanyagot igényelt, valamint nem eredményezett megfelelő színegyezést. Ezért a Z Corporation természetesen továbbfejlesztette nyomtatóját.
Mcor – 2011
Olvasóink az előző részben már megismerkedhettek a MacCormack testvérekkel. Az ír fivérek az általuk kidolgozott SDL technológiát továbbfejlesztették a színes nyomtatással. A folyamatba beépítették a CMYK színhasználatot (a cián, bíbor, sárga, fekete nyomdászati színkeveréses módszerét) annak érdekében, hogy élethűbb objektumokat tudjanak nyomtatni, amelyek így reklámcélokra és vizuális prototípusgyártásra is jobban alkalmazhatók.
A technológiai folyamat a következő: a SliceIT szoftver a felhasználó számítógépéről beolvassa az STL fájlt, majd a modellt a papír vastagságának megfelelő rétegekre szeleteli. Ezután egy lapot vezetnek a gép építőkamrájába, amely alaprétegként szolgál. A nyomtatás elindításakor a PVAc (polivinil-acetát) vízbázisú ragasztó cseppjei szelektíven kerülnek a lapra. A folytatásban új papírlapot préselnek az előzőre. Következik a vízbázisú tinta, amely átjárja a papírt, így a modell alsó része, túlnyúlása és oldalfala is teljesen színezett. Mivel alapanyagként papírt használnak, nyomtatótintával képesek a teljes CMYK színtérben tárgyakat létrehozni. A volfrámpenge kivágja a modell körvonalát, így kialakítva a tárgy széleit. Majd az egész folyamat kezdődik elölről, amíg a papírmodell el nem készül.
A Mcor Technologies Ltd. 2011-ben tervezte meg, egy év múltán pedig már piacra is vitte színes 3D-s nyomtatóját, a Mcor IRIS-t. A berendezés több mint egymillió színt tud egyszerre nyomtatni, színképessége egészen elképesztő: 5760x1440x508 dpi!
Öt évvel később megjelent a világpiacon a vállalat első, teljesen színes asztali 3D nyomtatója, a Mcor Arke, ami rögtön nagy sikert aratott.
A következő részben a kompozitnyomtatás történetét és az iparra gyakorolt hatását mutatjuk be.
