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Welche 3D-Farbdrucker gibt es auf dem Markt?

Am 3. Dezember 2021 von Lukas Johannes B. veröffentlicht

Bei der Wahl des richtigen 3D-Druckers müssen einige Kriterien berücksichtigt werden: die Anwendungen, für die das Gerät verwendet werden soll, die gewünschte Druckgeschwindigkeit, die Endqualität der Teile, die zu produzierende Menge und mehr. Für einige Anwender ist die Möglichkeit Teile in Farbe zu drucken ein Muss. Auch wenn die Farbintegration selten das wichtigste Kriterium darstellt, ist diese Eigenschaft für manche Käufer ausschlaggebend für die Kaufentscheidung. Zum Beispiel für jene, die den 3D-Druck zur Erstellung von visuellen Prototypen einsetzen, oder zur Fertigung von anatomischen Modelle mit Blutgefäßen, Nerven und Arterien nutzen. Genau hier sind 3D-Farbdrucker von großem Interesse.

Die Integration von verschiedenen Farben in den additiven Fertigungsprozess ist heute bereits möglich. Dies gelingt entweder durch die Maschine, die mit einer breiten Palette von Farben kompatibel ist oder durch Zubehör, das den Farbdruck ermöglicht oder durch die Nachbearbeitung mittels Färben, Bemalen, Lackieren usw. In dieser Auswahl konzentrieren wir uns jedoch auf 3D-Drucker die mit Farben drucken d. h. auf Geräte, die am Ende des Druckprozesses ein mehrfarbiges Teil herstellen können. Wir haben diese nach Druckverfahren sortiert: FDM, Material Jetting und Binder Jetting.

Fused Deposition Modeling

Die FDM-Technologie bietet mehrere Möglichkeiten zur Herstellung farbiger Teile. Bei einigen 3D-Farbdruckern kann der Benutzer dank mehrerer Extruder verschiedene Filamente auswählen und diese im Druckprozess kombinieren. Andere Hersteller haben ein System entwickelt, mit dem Filamente direkt im 3D-Drucker eingefärbt werden können: Das Gerät gibt farbige Tinten an den Druckkopf ab, wodurch ein farbiges Filament entsteht. Schließlich gibt es noch Zubehör, mit welchem verschiedene Filamente miteinander vermischt werden können.

Crane Quad

Bekannt für die Einführung des Micro 3D, einem erfolgreichen Desktop-3D-Drucker auf Kickstarter im Jahr 2014, entwickelte M3D weitere verschiedene FDM/FFF-Maschinen. Zu den neuesten Kreationen gehört der Crane Quad, ein 3D-Drucker, der mehrere Filamente kombinieren kann und so neue Farbkombinationen oder Hybridmaterialien erzeugt. Tatsächlich mischt der Crane Quad 4 CMYK-Filamente und erzielt dadurch mehr als 50.000 verschiedene Farben. Das Gerät verfügt über er ein maximales Fertigungsvolumen von 230 x 230 x 250 mm bei einer Mindestschichthöhe von 25 Mikron.

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da Vinci Color 3D Drucker und mini

Der da Vinci Color 3D-Drucker kombiniert FDM- mit Inkjet-Technologien. Es wird ein saugfähiges, farbloses PLA-Filament verwendet, das mit verschiedenen Farbtinten gemischt werden kann. Nach Angaben des Herstellers können CMYK-Tintenpatronen in einem nahezu unbegrenzten Farbumfang von bis zu 16 Millionen Farbtönen verwendet werden. Das Druckvolumen beträgt 200 x 200 x 150 mm bei einer maximalen Druckgeschwindigkeit von 180 mm/s. Darüber hinaus hat XYZprinting auch eine kompaktere Version im Angebot, den da Vinci Color Mini, mit einem kleineren Druckvolumen von 130 x 130 x 130 x 130 mm. Zu den Merkmalen dieser neuesten Version gehören die automatische Kalibrierung, die kabellose Konnektivität zur Fernverbindung mit dem Drucker und ein optionales Lasergravurmodul für die weitere Anpassung der Teile.

 

Element von Mosaic Manufacturing

Der Element 3D-Drucker wurde von dem kanadischen Unternehmen Mosaïc Manufacturing auf den Markt gebracht. Dieses professionelle Gerät ermöglicht komplexe Drucke mit verschiedenen Materialien und eignet sich für realistische, vollfarbige und funktionale Drucke durch die Kombination von flexiblen und starren Materialien. Die Druckplatte erreicht eine Temperatur von 120°C und eine Schichtauflösung von 20 bis 230 Mikron. Der Element 3D-Drucker hat ein maximales Druckvolumen von 355 x 355 x 355 mm und ist mit einem Ganzmetallportal und einem Präzisionsbewegungssystem ausgestattet. Zu den weiteren Merkmalen gehören eine interne Kamera zum Betrachten des Drucks, eine Touchscreen-Steuerung und Konnektivität über Wifi, LAN oder USB. Er ist mit dem Canva Laminator kompatibel, mit dem jedes 3D-Druckprojekt einfach erstellt und bearbeitet werden kann.

Palette 3

Palette 3 ist zwar kein 3D-Drucker, aber wahrscheinlich eine der zugänglichsten Möglichkeiten, farbige Teile zu fertigen. Das von der kanadischen Firma Mosaic Manufacturing entwickelte Gerät kann an einen 3D-Extrusionsdrucker angeschlossen werden. Das Zubehör ermöglicht die Kombination von flexiblen und starren Materialien, was Benutzern nicht nur erlaubt Teile mit komplexen Formen zu erstellen, sondern auch den farbigen Druck ermöglicht. Es gibt auch eine Pro-Version der Palette 3, welche über erweiterte Eigenschaften verfügt, mit welchen technischen Materialien verarbeitet und langlebige Drucke in hohen Stückzahlen gedruckt werden können. Schließlich verfügt die Palette 3 Pro über Splice Core Pro, ein Kühlsystem, das die Filamentverarbeitung zuverlässiger macht.

RoVa4D

Der RoVa4D 3D-Drucker geht aus einer erfolgreichen Kickstarter-Kampagne des kanadischen Unternehmens ORD Solutions hervor, das sich nach einer ersten Kickstarter-Kampagne der Verbesserung seines 3D-Drucker verschrieben hat. Die neueste Version unterstützt 5 Spulen und einen Druckkopf, der das Drucken mit verschiedenen Materialien und Farben ermöglicht, von flexiblen Materialien bis hin zu löslichen Materialien. Der RoVa4D hat ein Druckvolumen von 120 x 120 x 180 mm. Um den Farbdruck erfolgreich durchführen zu können, verfügt das Gerät über 5 verschiedene Spulen CMYK-Farben (Cyan, Magenta, Gelb, Schwarz und Weiß), die anschließend im patentierten Hotend gemischt werden, um so die gewünschte Farbe zu erzielen.

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XRIZE

Der XRIZE ist ein industrieller 3D-Drucker, der ein hybrides Verfahren namens Augmented Deposition verwendet, um Objekte in mehreren Farben herzustellen. Dieses Hybridverfahren kombiniert den extrusionsbasierten 3D-Druck mit einer Tintenstrahltechnologie, wie wir sie von 2D-Druckern kennen. Während das Teil Schicht für Schicht mit herkömmlichem farblosen PLA erstellt wird, gibt der 3D-Drucker gleichzeitig CMYK-Tinten (Cyan, Magenta, Gelb, Schwarz) in den Druckkopf ab, um Farbe hinzuzufügen. So können beispielsweise Texte, Bilder und QR-Codes auf das Teil gedruckt werden. Obwohl das Gerät mit einem Bauvolumen von 310 x 200 x 200 mm als Desktop-Maschine bezeichnet werden kann, ist der XRIZE mit einem Preis von 60.000 € weniger für Hersteller und Bastler, sondern eher für industrielle Anwendungen geeignet.

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Material Jetting

3DUJ-553 und 3DUJ-2207 von Mimaki

Das japanische Unternehmen Mimaki, ein Hersteller von herkömmlichen 2D-Druckern, war der erste Hersteller eines mit UV härtenden, farbigen Material Jetting 3D-Druckers. Der 3DUJ-553 wurde 2017 auf den Markt gebracht und kann Teile mit mehr als 10 Millionen Farben herstellen. Das Gerät nutzt ein UV-Licht-Härtungsverfahren und ist für professionelle Anwendungen entwickelt worden. Bei dem Verfahren wird eine Materialschicht aufgetragen und im Anschluss mit einer UV-empfindlichen Tinte bedeckt, die durch Licht verfestigt werden kann. Der Prozess wird so lange wiederholt, bis das endgültige Teil fertig ist.

Vor kurzem hat Mimaki den 3DUJ-2207 vorgestellt, einen kompakteren 3D-Drucker, der die gleichen Farbdruckfunktionen bietet. Dieser ist zugänglich, einfacher zu bedienen und erschließt damit einen größeren Teil des aktuellen Marktes. Der 3DUJ-2207 eignet sich besonders für medizinische Fachkräfte, Forscher und Lehrkräfte, aber auch für Designer und Künstler.

ActiveLab Digital Fabrication von Voxel8

Das ActiveLab Digital Manufacturing System von Voxel8, das Anfang des Jahres von Kornit Digital übernommen wurde, stellt eine weitere Multimaterial-3D-Drucklösung dar, die auf der Technologie des Material Jetting basiert. Die ActiveMix®-Technologie besteht aus drei Elementen: ActiveMix Extrusion, ActiveMix Spray und ActiveImage. Mit der Extrusion lassen sich 3D-Strukturen und dicke Filme auf jeder Oberfläche oder Textur mit theologisch abgestimmten Flüssigkeiten herstellen, während das Spray große Bereiche eines Substrats mit einem elastomeren Spray für Textilien schnell abdeckt. ActiveImage schließlich nutzt die Tintenstrahltechnologie durch Sprühen oder Extrudieren oder beides, um hochauflösende Grafiken in Elastomere einzubetten. Die Benutzer erhalten Vollfarbgrafiken, und das Unternehmen verweist auf den Einsatz insbesondere zur Herstellung von Sportartikeln, aber auch für Anwendungen in der Industrie und in der Medizin.

Bild: Voxel8

J55 Prime

Zu den bekanntesten Vollfarb-3D-Drucker Herstellern zählt natürlich Stratasys mit seiner PolyJet-Technologie, die sich dadurch auszeichnet, dass das Mischen von Farben, Materialien und sogar Texturen in einem Teil ermöglicht wird. Obwohl Stratasys viele verschiedene Maschinen mit der Polyjet-Technologie im Sortiment hat, möchten wir Ihre Aufmerksamkeit auf den J55 Prime lenken, der im Jahr 2020 auf dem Markt erschienen ist. Diese kompaktere Lösung verfügt über die beliebte die Multi-Material- und Multi-Color-Fähigkeiten der größeren Vorgänger, jedoch zu einem Bruchteil des Preises. Er kann mit 5 Materialien gleichzeitig drucken, was bedeutet, dass Benutzer die Möglichkeit haben, über 640.000 einzigartige Kombinationen zu erstellen, einschließlich Pantone-verifizierter Farben. Da das Gerät für ein Büro oder ein Studio konzipiert wurde, ist er außerdem extrem leise und arbeitet auf dem Niveau eines Haushaltskühlschranks. Außerdem ist er mit einer ProAero™-Luftabsaugung ausgestattet, welche Dämpfe auffängt und herausfiltert.

ProJet CJP Series

Der ProJet CJP 260Plus ist die günstigste und bürofreundlichste 3D-Farbdruckoption von 3D Systems. Der ProJet CJP 260Plus erstellt fotorealistische Teile in voller CMY-Farbe mit kleinsten Details und der Möglichkeit, vollständiges Textur/UV-Mapping zu nutzen, um das Aussehen, die Haptik und den Stil von Produktdesigns besser zu erzeugen. Dieser 3D-Drucker basiert auf der ColorJet-Drucktechnologie von 3D Systems und hat ein maximales Bauvolumen von 236 x 185 x 127 mm.

3D Systems stellt eine ganze Reihe von 3D-Farbdruckern her, darunter den ProJet CJP 360, CJP 260 Plus, CJP 860Pro, CJP 660Pro und den CJP 460Plus. Sie unterscheiden sich nach ihrem Bauvolumen, wobei der 860Pro mit einem Bauvolumen von 508 × 381 × 229 mm die größte Lösung ist.

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Binder Jetting

ComeTrue T10

Der vom taiwanesischen Hersteller ComeTrue entwickelte 3D-Drucker ComeTrue T10 basiert auf einer Binder-Jetting-Technologie und farbigen Tinten (CMYK). Der Vorteil des Verfahrens besteht in der Möglichkeit, Teile ohne Druckträger zu drucken, sowie in der Geschwindigkeit: denn der T10 kann eine Druckgeschwindigkeit von 20 mm/h erreichen. Der ComeTrue T10 ermöglicht die Herstellung von Teilen mit einer maximalen Größe von 200 x 160 x 150 mm mit einer Auflösung von 1200 x 556 DPI bei einer minimalen Schichthöhe von 0,08 mm. Der ComeTrue 3D-Drucker benötigt eine Nachbearbeitungsmaschine, um die fertigen Drucke zu entfernen (Dry Vacuum Cleaner).

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PartPro350 xBC von XYZprinting

Der 2018 vom chinesischen Hersteller XYZprinting auf den Markt gebrachte 3D-Drucker PartPro350 xBC arbeitet mit Binder Jetting. Er ist mit Standardthermoplasten wie ABS und PLA kompatibel und wurde für Profis entwickelt. Mit einem Druckvolumen von 350 x 222 x 200 mm ist der Drucker nach Angaben des Herstellers 150 % schneller als Geräte mit derselben Technologie. Schließlich verfügt der PartPro350 xBC über eine herausnehmbare Wanne, so dass der Benutzer die Teile nach dem Druckvorgang leicht entnehmen kann.

 

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