Cetak Bagian 3D Multi-Warna atau Multi-Bahan dengan Satu Ekstruder – Panduan Langkah demi Langkah

Banyak pengguna pencetakan 3D dengan teknologi FDM telah bertanya hal ini pada suatu titik.

Sebagian besar printer 3D FDM desktop hanya memiliki satu ekstruder, jadi pengguna "kehilangan" opsi untuk menggabungkan beberapa filament; misalnya saat mencetak bagian kompleks menggunakan satu filament konstruksi dan satu filament pendukung atau dalam kasus bagian memerlukan untuk mengintegrasikan beberapa warna.

Gambar 1: Vas 3D dicetak dengan filament Fillamentum dan Mosaic Palette. Sumber: Fillamentum.

Untuk mengatasi masalah ini, ada beberapa solusi tergantung pada kebutuhan pengguna dan kompleksitas bagian. Dalam artikel ini kami akan menjelaskan dua di antaranya:

• Menggunakan perangkat lunak laminasi.
• Menggunakan perangkat eksternal.

Menggunakan perangkat lunak laminasi

Metode termudah adalah menggunakan Perangkat Lunak Laminasi untuk menghasilkan file .gcode yang siap bagi pengguna untuk mengganti filament printer pada waktu yang tepat. Dengan cara ini, bagian dengan berbagai warna atau material dapat dicetak.

Dalam kasus ini, pencetakan multi-warna akan terbatas pada lapisan penuh. Artinya, setiap lapisan terisolasi akan berwarna tunggal (tidak akan ada dua warna per lapisan). Sangat penting untuk mempertimbangkan keterbatasan ini saat merancang bagian.
Untuk menggunakan metode ini, disarankan untuk menggunakan Ultimaker Cura, salah satu perangkat lunak gratis paling populer saat ini; meskipun mungkin untuk melakukan proses dengan perangkat lunak laminasi lain tanpa masalah.

1. Untuk memulai, Anda harus mengimpor desain yang dipilih ke Ultimaker Cura.
2. Setelah dibuka, Anda harus menyesuaikan parameter sesuai dengan material yang akan digunakan dalam pencetakan bagian.
3. Pada titik ini, Anda harus mengetahui pada ketinggian atau pada lapisan mana Anda ingin mengubah warna/material.
4. Setelah informasi ini diperoleh, pergi ke Extensions>Post Processing>ModifyGcode dan tekan Add Command Sequence>Pause at height.
5. Dalam jendela pop-up Anda harus memilih jeda menurut lapisan atau menurut mm. Tergantung pada desain yang dipilih, akan lebih nyaman untuk menggunakan satu perintah atau yang lain. Dalam setiap kasus, angka yang kita sertakan dalam kotak akan sesuai dengan lapisan atau ketinggian di mana penggantian filament akan dilakukan.
   Istilah Park Print Head X/Y merujuk pada koordinat tempat Hotend harus diarahkan pada saat jeda. Disarankan untuk menggunakan koordinat 0/0 (Home) untuk memudahkan penggantian filament.
   Selain itu, parameter jeda, kecepatan jeda dan Extrude Amount harus diatur. Kedua pertama akan tergantung pada material yang digunakan, sementara untuk yang terakhir, disarankan untuk mengatur sekitar 5 cm; yang akan sesuai dengan jumlah filament yang akan diekstrusi setelah mengganti filament, sebelum melanjutkan pencetakan.
   
   

Gambar 2: Antarmuka Cura. Sumber: Ultimaker Cura.

Metode ini tidak akan viable untuk mencetak bagian kompleks yang memerlukan material pendukung (ABS + PVA). Jika material berbeda akan digunakan, tingkat perekat di antara mereka harus dipertimbangkan. Jika perekat tidak cukup, bagian akan terpisah lebih awal atau lebih lapis pada lapisan penempelan di antara material.

Menggunakan perangkat eksternal

Metode perangkat lunak laminasi memiliki keterbatasan tertentu dan memerlukan partisipasi pengguna selama proses pencetakan untuk mengganti material; ini bukan proses otomatis.

Untuk mengatasi masalah ini, Mosaic Manufacturing telah mengembangkan perangkat yang memungkinkan pencetakan dengan hingga 4 warna atau material berbeda: Mosaic Palette. Dalam kasus ini, mungkin untuk menyertakan hingga 4 warna atau material berbeda dalam lapisan yang sama.

Mosaic Palette didasarkan pada kombinasi hingga 8 benang dalam satu secara terus-menerus.

Untuk memudahkan operasi dan kegunaan Mosaic Palette 3 dan Mosaic Palette 3 Pro, Mosaic Manufacturing telah mengembangkan perangkat lunak laminasi sendiri secara paralel: Canvas.

Dengan mengimpor desain ke Canvas, area dengan warna/material berbeda dapat ditandai dan dibedakan dengan mudah dan intuitif, seperti mewarnai. Dalam perangkat lunak ini, Anda juga dapat membuat profil berbagai material yang ingin Anda gunakan.

Mosaic Palette 3 dan Mosaic Palette 3 Pro mengenali dan menghitung jumlah setiap filament dari setiap warna/material yang perlu digunakan di setiap lapisan.

Bagaimana cara kerjanya?

Untuk melakukan proses pencetakan, Mosaic Palette 3 memiliki empat input filament, dan Mosaic Palette 3 Pro memiliki delapan input filament (setiap dengan ekstruder dan sensor filament sendiri).

Setelah filament diumpankan ke setiap ekstruder, ia diarahkan ke sistem pemotong, yang terdiri dari pemotong rotatif yang memotong filament ke panjang yang tepat sesuai dengan program laminasi Canvas.

Setelah filament dipotong, material digabungkan dengan yang akan dilanjutkan berkat Splice Core, sebuah resistansi yang menggabungkan material.

Gambar 3: Jembatan di antara dua filament. Sumber: Mosaic.

Saat bagian filament digabungkan, ia melewati zona pendinginan dan melalui Scroll Wheel, roda penyesuaian yang memastikan diameter yang benar sepanjang filament.

Apa material yang dapat Anda gunakan?

Mosaic Palette 3 dan Mosaic Palette 3 Pro dapat menggunakan material yang sama hingga 8 warna berbeda, tetapi mereka juga memungkinkan kombinasi material yang berbeda.

Tabel di bawah ini menunjukkan beberapa kombinasi material yang mungkin dan tingkat kesulitannya. Dalam beberapa kasus dinyatakan bahwa kombinasi material adalah "Eksperimental"; ini berarti tidak selalu dapat dilakukan dengan sukses, tetapi ada pengguna yang telah berhasil mencetak proyek dengan material ini.

MATERIAL	KESEDIAAN
PLA + PLA	STANDAR
PLA + PVA	EKSPERIMENTAL
PLA + HIPS	EKSPERIMENTAL
PLA + TPU	LANJUTAN
PETG + PETG	STANDAR
PETG + TPU	EKSPERIMENTAL + LANJUTAN
ABS + ABS	EKSPERIMENTAL
TPU + TPU	LANJUTAN

Selain itu, Mosaic menyediakan sejumlah besar informasi dan sumber daya di area dukungan situs webnya.

Di antara sumber daya ini, Anda dapat menemukan konfigurasi yang direkomendasikan untuk menggabungkan benang material yang berbeda, tabel kompatibilitas material lengkap, atau resolusi masalah yang paling umum.

Selalu ingat bahwa konfigurasi pencetakan yang optimal berbeda untuk setiap printer, jadi nilai yang dibagikan oleh Mosaic hanya adalah panduan. Jika Anda memiliki konfigurasi pencetakan yang baik dengan media tertentu, disarankan untuk menggunakan konfigurasi ini jika Anda menggabungkan benang dari media ini.

Mosaic Palette juga memiliki ruang di platform Thingiverse, di mana ia secara berkala mengunggah desain yang disesuaikan untuk penggunaan berbagai warna/material dengan Mosaic Palette.

Gambar 5: Desain cocok untuk unduhan gratis. Sumber: Thingiverse.

Baik untuk hasil akhir dan untuk layanan gratis serta sumber daya yang ditawarkan, Mosaic Palette 3 dan Mosaic Palette 3 Pro adalah opsi yang sangat menarik bagi pengguna yang ingin mencetak dengan beberapa warna atau bereksperimen dengan pencetakan 3D beberapa material dengan printer 3D FDM ekstruder tunggal mereka.