La impresión 3D a color, ¡te explicamos todo!

Como ya sabrás, mediante la impresión 3D obtenemos piezas en tres dimensiones, utilizando diferentes tipos de materiales, como puede ser: el PLA, PETG o el Nylon. Pero estas piezas suelen ser monocromáticas. Por eso, desde hace un tiempo, la irrupción en el mercado de las impresoras a color ha supuesto una revolución en el ámbito del diseño en todos los sectores. Hasta la aparición de estas impresoras, el proceso que debíamos seguir si queríamos crear piezas de varios colores era: o bien utilizar pintura, o bien llevar a cabo técnicas de post-procesamiento para añadir el color después de su impresión. Para objetos complejos, la pintura posterior puede no ser una opción y la única solución es imprimir la pieza en color desde el principio.

Hoy en día, tanto artistas como makers o profesionales de la industria buscan esta técnica para alcanzar el máximo realismo a sus diseños. Gracias a ella, podemos satisfacer un montón de necesidades, como por ejemplo: la simplificación en los procesos de producción, ya que con una sola impresora 3D conseguimos realizar multitud de productos diferentes. Además, obtenemos una mayor flexibilidad y prototipado rápido, por no mencionar la reducción de costes. Por todo esto y mucho más, hoy os traemos una recopilación de las técnicas más utilizadas para este tipo de impresión 3D.

Modelado por deposición fundida o FDM

Mejor conocido como «Fused Deposition Modeling» (FDM), funciona mediante la extrusión de un filamento de plástico capa por capa. Una de las desventajas de la tecnología FDM relacionada con la impresión 3D a color es la incapacidad de lograr la integración completa de los colores. La mejor opción para obtener el modelo a todo color con la tecnología FDM es cambiar el filamento durante la impresión o utilizar impresoras con multi-extrusores, pero con ellas podrás mezclar pocos colores. Es por ello que la mayoría de los modelos de impresión relacionados con esta técnica serán monocromáticos.

Otro aspecto negativo se relaciona con la calidad de la impresión, la mayoría de las impresoras disponibles ofrecen una altura de capa de por lo menos de 100 micras. Se necesitan técnicas de post-procesamiento para lograr una pieza de mejor calidad.

Impresoras multi-extrusión

Otra tecnología para la impresión en 3D a color son las impresoras multi-extrusión. Las impresoras con múltiples extrusores se han enfrentado históricamente a retos relacionados con la fiabilidad y la facilidad de uso, pero la tecnología sigue mejorando. Las impresoras de doble extrusión funcionan haciendo que múltiples extrusores se alimenten de diferentes tipos y/o colores de filamento en un hotend o hotends. Hay dos técnicas principales para hacer esto.

La impresora 3D Prusa i3 MK2

La más popular incluye dos o más extrusoras y dos o más hotends. Cada extrusora alimenta filamento a un solo extremo caliente que se utiliza para imprimir una sección del modelo. El número de extrusoras utilizadas se correlaciona directamente con el número de colores o materiales diferentes que se pueden utilizar.

Binder Jetting o inyección aglutinante

También conocida como «Binder Jetting» es una técnica de impresión en 3D desarrollado en 1993 en el MIT. Después de ser comercializada bajo la marca ZCorp, 3D Systems adquirió la empresa y se vende ahora bajo el termino de Color Jet Printing.

Esta técnica utiliza un cabezal de impresión de inyección de tinta que se mueve a través de un lecho de polvo de yeso, depositando selectivamente un material liquido aglutinante. En el segundo paso, una fina capa de polvo se extiende a través de la sección de llenado y el proceso adherente se repite con cada capa.

Modelo creado mediante inyección aglutinante

Utiliza los colores de impresión CMYK, con lo cual hay millones de colores disponibles, este proceso tiene la capacidad de imprimir objetos de gran tamaño con un grosor de capa de 100 micras. Dado que la impresora funciona con un lecho de polvo, no se necesitan soportes, mientras que el exceso de polvo que no se ha solidificado se puede reutilizar mezclándolo con nuevo polvo.

Aunque, la tecnología de unión en polvo tiene algunos inconvenientes. Se necesita un proceso de limpieza para eliminar el polvo extra. Un líquido de curado también se utiliza para fortalecer aún más el objeto impreso y mejorar el contraste de colores. Como proceso SDL, las piezas hechas usando este proceso son sólo para usos visuales, por lo que es una buena opción para los diseñadores, arquitectos, o prototipos visuales.

Inyección de material o PolyJet

PolyJet es un proceso por el cual pequeñas gotas de resina foto-polímera son «inyectadas» sobre un objeto y posteriormente, endurecidas al instante usando una luz ultravioleta. Algunas máquinas PolyJet pueden colorear estas gotas antes de la deposición, produciendo una pieza 3D a todo color. Las máquinas PolyJet también pueden imprimir en múltiples materiales, siendo uno de los ejemplos más comunes el uso de un material similar a la cera para estructuras de soporte que se funde a través de una cámara calentada después de la impresión. Las impresoras que utilizan esta tecnología también utilizar un material de soporte que permiten piezas complejas y que se puede retirar posteriormente con agua o con un baño en una solución especial.

Pieza realizada con la tecnología PolyJet

La impresión 3D Polyjet es compatible con una amplia gama de colores y materiales (más de 120 combinaciones disponibles), cada uno con diferentes características, resistencia al calor, los elementos más blandos, etc. Dado que el proceso se basa en la luz UV para que a resina se solidifique, los modelos creados con esta tecnología son susceptibles a la degradación de la luz y el calor durante su vida útil. Es necesario un post-procesamiento de los modelos para limpiarlos de los residuos de material.

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