W maju wydaliśmy Prusa ColorMix – open-source’owy model do mieszania kolorów, bazujący na społecznościowym projekcie Full Spectrum. Obiecaliśmy wtedy, że pracujemy nad dedykowanym zestawem filamentów.

Spędziliśmy więc lato na pracach rozwojowych i testowych, a oto rezultaty: nowy półprzezroczysty Prusament PLA w pięciu kolorach do mieszania, dwie szpule z dodatkiem brokatu oraz trzy nowe kolory PLA jako wyrazista alternatywa!

 

Krótkie podsumowanie

Funkcja ColorMix jest dostępna w usłudze EasyPrint oraz programie PrusaSlicer. W przypadku każdej drukarki wielokolorowej pozwala ona tworzyć dodatkowe odcienie z załadowanych filamentów. Działa to podobnie do druku atramentowego 2D. Tam, dzięki metodzie zwanej Halftoning, wszystkie kolory są drukowane z zaledwie czterech tuszów: cyjanu, purpury, żółtego i czarnego (CMYK), w postaci zmiennego wzoru kropek.

W druku 3D zmieniamy kolory warstwowo. Na przykład, zestawienie 50% cyjanu i 50% żółci tworzy zieloną barwę z typowego dystansu obserwacji. Wyjściową kombinacją jest CMYW, gdzie W oznacza kolor biały, co daje wystarczająco dużo opcji podczas drukowania na drukarce wielomateriałowej z czterema głowicami. Biel jest nam potrzebna, ponieważ nie drukujemy na papierze.

Perpetual Calendar (autorstwa CalebTimoteo), wydrukowany w odcieniach niebieskiego i zielonego (Prusament ColorMix Cyan, Blue i Gold Glitter).

 

Czarny kolor można uzyskać, mieszając w równych proporcjach cyjan, magentę i żółć. Jednak ze względu na specyfikę tej metody uzyskany odcień jest raczej niebieskawym szarym niż prawdziwą czernią. Prusa XL+ 5-głowicowa oraz MMU3 dają możliwość dodania filamentu w kolorze czarnym i uzyskania palety barw CMYWK, co przekłada się na 45 odcieni. Drukarki z rodziny CORE wyposażone w 8-narzędziowy Bondtech INDX zyskują możliwość dodania trzech dodatkowych kolorów.

Prusament ColorMix Goldfish z mieszaniem czterech, pięciu i siedmiu filamentów.

 

Jak to działa

Jedną z naszych ulubionych funkcji ColorMixu jest to, że w rzeczywistości nie jest on zależny od filamentów. Model oprogramowania jest kalibrowany na podstawie rzeczywistych wydruków. Przechowujemy te dane w bazie materiałów OpenPrintTag, dzięki czemu możemy z dużym prawdopodobieństwem przewidzieć wynik mieszania dowolnych kolorów PLA Prusament.

Zaletą stosowania kolorów CMYWK jest wygodne pokrycie spektrum koloru. Ponadto, ponieważ ten model barw przypomina malowanie farbami wodnymi, laikowi dość łatwo wyobrazić sobie wyniki mieszania.

Baby dragon (autorstwa Vlado Turek) wydrukowany z użyciem zestawu PLA ColorMix.

 

Prace nad ColorMix dla drukarki Prusaverse objęły testy większości dostępnych na rynku zestawów filamentów CMYW oraz CMYWK. Większość z nich jest nieprzezroczysta i charakteryzuje się nasyconymi kolorami. Wydrukowane modele zyskują wówczas atrakcyjne, żywe barwy. Jednak na powierzchniach, które nie są całkowicie pionowe, widoczny jest wyraźny efekt prążkowania wynikający z naprzemiennych warstw.

Sea animals (autorstwa Real_Prints) wydrukowane przy użyciu najbardziej nasyconego zestawu CMYK w połączeniu z Prusament PLA Jet Black oraz PLA ColorMix dla porównania.

 

Na rynku dostępnych jest bardzo niewiele półprzezroczystych opcji CMYW(K), a zapewniają one znacznie lepsze mieszanie kolorów, zwłaszcza odcieni cyjanu, purpury i żółci. Mieliśmy jednak problem ze znalezieniem odpowiedniej bieli i czerni.

Prusament Mushrooms oraz ColorMix Calibration Cones przedstawiające porównanie innego półprzezroczystego zestawu CMYWK oraz PLA ColorMix.

 

Mieszać czy nie mieszać

Opierając się na tych testach, postanowiliśmy opracować własny zestaw ColorMix – półprzezroczysty – zawierający odcienie czerni i bieli, które doskonale nadają się do mieszania, ponieważ stanowi to lukę na rynku. Chcieliśmy zachować żywe kolory, a jednocześnie zminimalizować pasmowość.

ColorMix Rainbow bookend (autorstwa Barbory Maršíkovéj) oraz ColorMix Rainbow Planter (autorstwa Noodlecraft).

 

Półprzezroczyste filamenty dobrze się mieszają, a przy proporcji 1:1 dwóch kolorów trudno zauważyć, że to wydruk typu ColorMix, nawet z bliska. Uzyskujemy właściwą zieleń, pomarańcz i fiolet.

Zobacz porównanie krycia filamentów różnych marek na kapeluszach grzybków.

 

Jako efekt uboczny, przezroczystość dość dobrze rozwiązywała problem poziomych powierzchni. Na modelu testowym widać, że nawet płaskie warstwy górne i dolne wyglądają jak zmieszany kolor.

Te wydruki testowe mają powierzchnie wydrukowane równolegle, prostopadle oraz pod kątem 45° względem płyty stołu. Zwróć uwagę, że występuje między nimi bardzo niewielka różnica koloru.

 

Uzyskanie ładnej palety z zestawu CMY jest dość proste. Trudniejszym zadaniem było znalezienie odpowiedniego krycia dla czarnego i białego filamentu. Wyniki mieszania kolorów zawsze skłaniają się ku ciemniejszym odcieniom, dlatego czarny kolor bardzo szybko dominuje. Z kolei kryjąca biel nadaje mieszankom pastelowy charakter, zamiast po prostu rozjaśniać barwy. Poeksperymentowaliśmy z pigmentami i stworzyliśmy zestaw pod nazwą PLA ColorMix, który zawiera filamenty w kolorach cyjanu, magenta, żółtym, czarnym i białym, o odpowiednim względem siebie kryciu zapewniającym idealne mieszanie. Inni producenci zazwyczaj dołączają do zestawu po prostu szary filament, który jednak nie sprawdza się zbyt dobrze przy cieniowaniu.

Book Page Holder (autorstwa fifndr). Model składa się z dwóch części, z których obie wydrukowano z tych samych dwóch filamentów, ale przy użyciu innych proporcji ColorMix.

 

Co ciekawe, gdy znaleźliśmy optymalny, półprzezroczysty odpowiednik, zaczęło nam brakować żywych kolorów. Dlatego postanowiliśmy zachować filamenty w nasyconych odcieniach cyjanu, magenty i żółci, od których zaczynaliśmy testy oraz dodaliśmy je do oferty filamentów PLA pod nazwą PLA CMYK. Możesz wybrać pomiędzy jasnością a mieszaniem barw, w zależności od zamierzonego efektu lub geometrii modelu. Filamenty CMYK ukrywają strukturę wypełnienia, która mogłaby prześwitywać przez warianty ColorMix. Jako czwarty filament zestaw CMYK zawiera Prusament PLA Pristine White. Odcień ColorMix White ma dla nich zbyt niskie nasycenie.

Zobacz porównanie mieszania koloru cyjanowego z magentą na modelu złotej rybki.

 

Jak wspomnieliśmy powyżej, nasze filamenty ColorMix są półprzezroczyste. Ta właściwość pozwala światłu przechodzić przez cienkie warstwy, powodując optyczne nakładanie się kolorów zamiast ich wzajemnego blokowania. Jednocześnie blokują one światło przy drukowaniu w większej objętości. Ich przezroczystość jest dobrze widoczna podczas drukowania modelu w trybie wazy.

Właściwości półprzezroczyste zaprezentowane na wazonie Spiral Vase Rose (autorstwa lytta). Po prawej stronie widoczne jest porównanie filamentów Prusament PLA Jet Black oraz Prusament PLA ColorMix Black.

 

Szczypta brokatu

Mając do dyspozycji trzy dodatkowe gniazda na filament w CORE One+ INDX, zaczęliśmy się zastanawiać, co jeszcze warto by dodać. Biorąc pod uwagę popularność naszych filamentów Galaxy PLA, postanowiliśmy zaoferować odrobinę brokatowego efektu dla każdego koloru.

Wodny smok cieniowany za pomocą ColorMix Shading. Kolor bazowy to PLA Emerald Green, a cieniowanie wykonano przy użyciu ColorMix Gold Glitter i Silver Glitter.

 

Występuje w postaci ColorMix Gold Glitter and Silver Glitter. Obie wersje bazują na czystym PLA Natural, dzięki czemu nie wpływają na odcienie. Można ich używać w połączeniu z kolorami ColorMix CMYWK. Oprócz efektu brokatowego dodają mnóstwo odcieni w skali szarości.

Stożki kalibracyjne ColorMix pokazujące wszystkie możliwe kombinacje odcieni szarości.

 

Low Poly Mountain (autorstwa Prints). Różne połączenia filamentów White, Gold Glitter oraz Silver Glitter pozwalają uzyskać efektowne cieniowanie ośnieżonych szczytów górskich. Zmieszanie obu brokatowych filamentów w proporcji 1:1 zamienia rzekę w górę lodową.

 

Co więcej, możesz zamienić dowolny wydruk z PLA w wersję „Galaxy”. Wystarczy zastosować proporcję 1:1 dowolnego PLA z jednym z wariantów brokatowych, aby uzyskać lśniący wygląd. Działa to najlepiej w przypadku ciemnych kolorów – dobrym przykładem są odcień krwistoczerwony (Blood Red), szmaragdowozielony (Emerald Green), szafirowy (Royal Blue) lub antracytowoszary (Anthracite Grey). Brokat ColorMix nie obniża intensywności tych kolorów.

Efekt Galaxy widoczny na modelu Cute Stylized Dinosaur Toy (autorstwa BMoArtist). Filamenty bazowe to PLA Emerald Green, PLA Lipstick Red oraz PLA Royal Blue. Podpory wydrukowano z czystego brokatu w stosunku mieszania 1:1.

 

Możesz nawet mieszać brokaty z filamentem PLA Woodfill, co może być ciekawe przy drukowaniu dekoracji domowych. Stosując dwie różne proporcje filamentów, subtelnie zwiększasz kontrast pomiędzy powierzchniami.

Prusament Woodfill Pastel Brown zmieszany z ColorMix Gold Glitter na modelu Spiral Plant Pot.

 

Kolory i ceny

Wprowadzamy właśnie zestaw transparentnych filamentów PLA ColorMix w pięciu podstawowych odcieniach: cyjan, magenta, żółty, biały i czarny oraz parę akcentującą z brokatem: złoty i srebrny. Szpulę o wadze 1 kg można kupić za 32,99 USD / 32.99 EUR (z VAT).

Ponieważ najlepiej sprawdzają się w zestawieniu, możesz również kupić pakiet PLA ColorMix zawierający wszystkie siedem filamentów za 209,99 USD / 180,49 EUR (z VAT).

 

Ponadto dodajemy filamenty PLA CMYK, czyli nieprzezroczyste wersje kolorów Cyan, Magenta i Yellow. Są one dostępne w pakiecie PLA CMYK składającym się z czterech szpul, zawierającym również filament Prusament PLA Pristine White, co stanowi świetne połączenie dla drukarek z czterema głowicami. Dla dodawania czerni zalecamy ColorMix Black. Cena za 1 kg jest taka sama, a zestaw jest dostępny w cenie 143,99 USD / 123,99 EUR (z VAT).

Aby wyobrazić sobie ile kombinacji kolorów można uzyskać z dostępnych filamentów, przygotowaliśmy tabelę poglądową:

W czym ColorMix się wyróżnia

Jak na technikę druku 3D robi to spore wrażenie, ale gotowych modeli nie ma jeszcze zbyt wiele. Przyjrzyjmy się kilku możliwym zastosowaniom.

Suspended Bento Solar System (autorstwa okuyuki).

 

Nie chodzi tu tylko o dodawanie kolejnych kolorów – zaletą jest również możliwość tworzenia odcieni podobnych barw. Dzięki temu wydruki ColorMix nie wyglądają jak tanie zabawki. Często wcale nie potrzeba pięciu czy ośmiu różnych kolorów do jednego modelu, wystarczy podkreślić jego strukturę lub wyróżnić poszczególne elementy.

Plant and Animal Cell Models (autorstwa Plant X Tech).

 

Uważamy to za świetną opcję do wszelkiego rodzaju modeli edukacyjnych. Muszą one mieć odpowiedni kolor, aby zapewnić czytelność, jak w przypadku powyższych modeli komórek.

Anatomic Heart (autorstwa Malte).

 

Pamiętaj jednak, że to działa z każdym filamentem – niezależnie od tego, czy drukujesz imitację płomienia, części silnika do dioramy, czy scenerię przyrodniczą, z tą metodą cieniowania wszystko zawsze będzie wyglądać naturalniej. Co więcej, takie modele powinny w założeniu przypominać oryginał. Wracając do nowych zestawów filamentów, możemy to pokazać na anatomicznym modelu serca, gdzie do oddzielenia przedsionków od komór zastosowano połączenie PLA Blood Red oraz PLA Vanilla White.

Sea animals – set (autorstwa Real_Prints) wydrukowany w całości na drukarce Prusa CORE One+ INDX przy użyciu kombinacji filamentów CMYWK (podpory usunięte do zdjęcia).

 

Zestaw ColorMix pozwala wykorzystywać szerokie spektrum barw bez konieczności posiadania obszernego zapasu filamentów. To bardzo wygodne rozwiązanie przy drukowaniu zabawek, prezentów czy elementów dekoracyjnych.

Połączenie czarnego i białego filamentu z obydwoma rodzajami brokatu pozwala uzyskać około 20 odcieni szarości. Daje to możliwość nadania rzeźbom i modelom architektonicznym większego realizmu lub drukowania stylowych czarno-białych zdjęć.

Odcienie szarości doskonale sprawdzają się również przy realistycznych modelach wielu zwierząt, takich jak ten ColorMix Tabby Cat (Cmykočka) autorstwa Vladimíra Kafki.

 

Porady i wskazówki

Należy przestrzegać kilku zasad. Przede wszystkim stosuj wysokość warstwy maksymalnie 0,15 mm. Zapewnia to bardzo dobre rezultaty, co widać na ilustracjach w tym artykule. Aby uzyskać idealny efekt, warstwa 0,1 mm będzie jeszcze lepsza, jednak znacznie wydłuża to czas drukowania i zazwyczaj nie jest konieczne.

Stephanie’s Knotted Vase (autorstwa StephanieS).

 

Zalecanym typem wypełnienia jest gyroidalne o gęstości 5-10%, w zależności od geometrii modelu. Ze względu na półprzezroczystość wypełnienie może być czasem widoczne, a dzięki temu struktura pozostaje jednolita. Pamiętaj, że najlepszy rezultat uzyskuje się na powierzchniach drukowanych w pionie.

 

Ważna uwaga: chcemy wprowadzić jednolitą konwencję kolejności filamentów, aby ułatwić dzielenie się modelami i ich wzajemne drukowanie. Wszystkie udostępniane przez nas modele zaprojektowane dla ColorMix mają załadowane materiały w następującej kolejności: cyjan, magenta, żółty, biały, czarny, złoty i srebrny. Ta kolejność jest niezmienna bez względu na to, czy drukarka ma cztery, pięć czy osiem narzędzi. Możesz to skonfigurować w PrusaSlicerze i zapisać jako preset.

 

Ale to jeszcze nie koniec

Software’owy model mieszania kolorów, wdrożenie w EasyPrint i PrusaSlicer oraz zestawy filamentów ColorMix i CMYK dają nam wszystkie narzędzia zapewniające wyjątkową łatwość drukowania w kolorze.

Memy ColorMix memes (autorstwa Kryštofa Kohouta) powstały przy użyciu aplikacji ColorMix Image mapper.

 

Nieustannie szukamy nowych zastosowań tej techniki. Jedną z możliwości jest zautomatyzowane mapowanie kolorów na modele do druku 3D, czego przykładem jest ColorMix Image mapper autorstwa naszego kolegi Kryštofa Kohouta lub Color Mix Lab użytkownika portalu Printables, MichaelQ.

 

Warto wspomnieć, że nowe aplikacje pojawiają się teraz szybciej niż wcześniej i istnieje mnóstwo metod automatycznego kolorowania. Ciekawą opcją jest Gradient Chef od użytkownika Printables, BreitIdeasInc.

Prusament Sci-Fi Vase oraz królik w technice low-poly z PrusaSlicer Shape Gallery pokolorowane w aplikacji Gradient Chef.

 

Techniczne połączenie czterech kolorów jest możliwe, ale efekty po prostu nie wyglądają tak dobrze. Przypomina to maczanie pędzla we wszystkich farbach akwarelowych jednocześnie – w efekcie zawsze otrzymuje się błotnisty brąz. Co jednak powiesz na łączenie różnych materiałów? W przypadku PETG, mieszanki PC oraz TPU sprawdza się to znakomicie, choć sami nie jesteśmy jeszcze pewni, do czego można to wykorzystać.

 

Zachęcamy do projektowania, malowania i udostępniania swoich dzieł ColorMix w Printables.com oraz oznaczania ich tagiem „colormix”, aby inni mogli je łatwo znaleźć. Z niecierpliwością czekamy na Twoje pomysły.

Udanego drukowania!