複数の色を3D印刷する方法は？

マルチカラー3Dプリントは、より美しいプリントを実現します。カラープリントはプロトタイプの鮮明度を高め、製品の視認性を高め、より魅力的なデザインの作成を可能にします。プリントに会社のロゴを追加したり、モデルのパーツを差別化したり、単に見た目を良くしたい場合、カラープリントは便利です。通常の3Dプリントよりも手間はかかりますが、効果的な方法がいくつかあります。このチュートリアルでは、マルチカラープリントの様々な方法を紹介します。

方法1：フィラメント交換（手動またはGコードベース）

手動とGコードによるフィラメント交換

複数の色で印刷する最も便利な方法は、フィラメント交換です。これには2つの方法があります。プリンターを手動で停止させてフィラメントを交換するか、Gコードコマンドを入力して特定の位置でプリンターを一時停止させる方法です。どちらの方法も、一般的なプリンターでサポートされています。 3Dプリンター 単一の押出機を使用するもの。

フィラメントの色を変更する方法

このプロセスは、モデルを構築するときに始まります。 スライサーソフトウェアまず、どの層をどの色にする必要があるかを特定します。手動でスワップする場合は、これらの層でプリンターを手動で停止します。自動スワップの場合は、プリンターに停止を指示する特別なGコードコマンド（M600など）をGコードに挿入します。

色を切り替える時間になると、プリンターは停止します。 古いフィラメントを取り外す新しい色を挿入し、古い色が完全に排出されるまで新しいフィラメントを押し出します。この排出ステップにより、色がきれいになり、不要な混色を防ぐことができます。

主なメリット

フィラメント交換を使用すると、いくつかの利点があります。

• 現在お持ちのプリンターですぐに始められます
• 学習も練習も簡単
• 追加の機器を購入する必要はありません
• Gコードコマンドを使用すると、毎回一貫した結果が得られます

よくある問題

この方法はシンプルですが、いくつかの欠点があります。

• フィラメントを手動で交換するには時間がかかり、プリンターを監視する必要があります。
• 色の変更は慎重に行わないと印刷に問題が生じる可能性があります
• 主にレイヤー間の色の変更のみ可能で、横並びでの変更はできません。
• 色を替えるたびにフィラメントが無駄になる

必要な設定

基本的な要件はシンプルです。

• 1つの押出機を備えた通常の3Dプリンター
• レイヤーの高さを制御できるスライサーソフトウェア
• 自動色変更のためには、スライサーはGコードコマンドを処理する必要があります。

多色印刷が初めての方は、フィラメント交換から始めるのが良いでしょう。他の方法よりも時間と注意が必要ですが、新しい機材を購入することなく、複数の色を試すことができます。

方法2：二重押し出し（独立または混合）

デュアル押出機タイプ

デュアルエクストルーダープリンターには、異なるフィラメントを使用できる2つのプリントヘッドがあります。最も一般的なのは、両方のヘッドが同時に動く通常のデュアルエクストルーダーで、 IDEX（独立デュアルエクストルーダー）システム ヘッドが別々に動くプリンターもあります。一部のプリンターは色を混ぜると主張していますが、うまく機能することは稀で、2つの異なる色を使う方が適しています。

デュアルエクストルーダープリントの設定方法

2色でプリントするには、デュアルエクストルーダーに対応した専用のスライサーソフトウェアが必要です。このソフトウェアは、モデルの特定の部分に異なる色を割り当てます。フィラメントが同程度の温度でプリントでき、しっかりと密着することを確認してください。また、パージタワー（側面にプリントされた追加構造で、色替えの合間にノズルを洗浄する役割）も必要です。

主な利点

デュアルエクストルーダー印刷にはいくつかの利点があります。

• プリンターが自動的に色を変えるので、手作業は不要です。
• フィラメント交換のために印刷を中断する必要がないため、印刷が早く完了します。
• 2色を重ねるだけでなく、並べて印刷できます
• 1台の押出機で、後で溶解するサポート材を印刷できる

技術的な課題

メリットがあるにもかかわらず、注意すべき問題がいくつかあります。

• デュアルエクストルーダープリンターはシングルエクストルーダーモデルよりも高価です
• 部品が増えると、メンテナンスと慎重な調整が必要になります
• 両方のフィラメントは温度と材料の点で互換性がなければならない
• 設定が完璧でないと色が混ざってしまうことがある
• プリントヘッドは正確に位置合わせしないと層が一致しません

セットアップ要件

デュアルエクストルーダー印刷を開始するには、次のものが必要です。

• 2つの押出機を備えたプリンター
• デュアル押し出し用に作られたスライサーソフトウェア
• 2つのフィラメントスプールを管理する方法（オプションですが便利です）

デュアルエクストルーダー印刷により、より多くのカラーオプションが提供されます。 フィラメント交換ただし、高価な機材と慎重なセットアップが必要です。多色モデルを多数印刷し、より自動化されたプロセスが必要な場合は、検討する価値があります。

方法3：マルチマテリアル/マルチ押出システム（上級）

2種類のマルチマテリアルシステム

高度な多色印刷では、フィラメントスプライサーまたは マルチエクストルーダープリンターフィラメントスプライサー（モザイクパレットなど）は、異なる色のフィラメントを1本の繊維に結合してから印刷します。マルチエクストルーダープリンターには、異なる色に対応する3つ以上のノズルが搭載されています。

マルチマテリアルプリンターの操作

フィラメントスプライサー 印刷指示に基づいて異なる色のフィラメントを切断・結合し、1本の多色フィラメントをプリンターに送り込みます。マルチエクストルーダープリンターは、ノズルを切り替えて異なる色を印刷します。どちらのシステムでも、色の配置と材料の変更を制御するために専用のスライサーソフトウェアが必要です。

主なメリット

これらの高度なシステムには、次のような大きな利点があります。

• 1つのモデルで複数の色を印刷
• 同じプリントに柔軟な素材と硬い素材を混ぜる
• 印刷は開始すると自動的に実行されます
• 複雑なカラーパターンとグラデーションを作成する

重大な課題

これらのシステムにはいくつかの欠点があります。

• 機器のコストは基本的なプリンターよりもはるかに高い
• フィラメントスプライサーは接合時に材料を無駄にする
• 複雑なセットアップと定期的なメンテナンスが必要
• すべての材料がうまく機能するわけではない
• システムを正しく習得するには時間がかかる

必要な装備

これらのシステムを使用するには、次のものが必要です。

• フィラメントスプライサーまたはマルチエクストルーダープリンター
• マルチマテリアル印刷用の特別なスライサーソフトウェア
• フィラメントを乾燥した状態に保つための収納ボックス（強く推奨）

マルチマテリアルシステムは最も多くの印刷オプションを提供しますが、使いこなすにはより多くの費用、時間、そしてスキルが必要です。複数の色や異なる素材を一度に印刷する必要がある複雑なプロジェクトに最適です。

方法4：後処理による色の塗布（塗装、染色）

基本的な塗装工程

モデルを単色（通常は白）で印刷した後、絵の具、染料、マーカーなどを使って好きな色を加えることができます。この方法により、印刷物を購入することなく、完成した印刷物の仕上がりを正確にコントロールできます。 特殊な印刷機器。

ステップバイステップのペイントガイド

塗装プロセスは、主に以下の手順で行われます。

• 印刷物を滑らかに研磨し、ほこりをきれいに取り除きます
• 塗料の密着性を高めるためにプライマーを塗る
• ブラシ、スプレー缶、エアブラシで塗装する
• きれいなエッジを作るにはマスキングテープやステンシルを使う
• 塗装を保護するためにクリアコートを塗る

絵画の醍醐味

プリントに色を塗ることで、高価な機材に投資することなく、色を完全にコントロールできます。通常の絵の具を使うので、必要な色合いを自由に混ぜ合わせ、必要な場所に正確に塗布できます。この方法は、特定の色や細かいデザインが必要なカスタムプロジェクトに特に適しています。

塗装の問題

手描きは、複数の色を直接印刷するよりも時間と労力がかかります。印刷された素材自体の色とは異なり、塗料は表面にしか塗られていないため、傷や欠けが生じる可能性があります。滑らかで均一な塗装を実現するには、特に細かい作業では練習が必要です。また、塗装の合間に塗料が乾くのを待つ必要があるため、作業時間が長くなります。

必要なツール

プリントをペイントするには次のものが必要です:

• 標準的な3Dプリンター
• サンドペーパー（各種粒度）
• 入門書
• ペイントブラシまたはスプレーペイント
• マスキングテープ
• 透明な保護コーティング

3Dプリントを始める際、新しい機材を購入することなく、手軽に色を塗ることができるのがペイントです。忍耐と練習が必要ですが、より高価な方法でプリントしたものと遜色ない仕上がりを実現できます。

マルチカラー 3D プリント方式を選択してください。

3D プリントカラーリングの各手法には、それぞれトレードオフがあります。 フィラメント交換 低価格のプリンターを使う初心者には、デュアルエクストルージョンが最適です。デュアルエクストルージョンでも同じ効果が得られますが、コストは高くなります。マルチマテリアルは最も汎用性が高いですが、かなりの投資が必要です。ペイントは特別な機材を使わずに高い精度を実現できますが、練習が必要です。自分に合った方法を選び、最初はシンプルな方法から始めて、必要に応じて拡張していくのがおすすめです。