L’evoluzione del colore nella stampa 3D FFF

L'evoluzione del colore nella stampa 3D FFF

La stampa 3D Fused Filament Fabrication (FFF) ha subito una significativa evoluzione negli ultimi anni, non solo in termini di precisione o materiali, ma anche nel modo in cui il colore viene incorporato nelle parti stampate. Dai primi tempi con un solo estrusore ai sistemi multimateriale odierni, la tecnologia si è adattata alle esigenze degli utenti che cercano sia funzionalità sia estetica.

Immagine 1: Parte monocromatica accanto a un modello policromatico. Fonte: Flickr/Fdecomite

Inizialmente, la stampa FFF permetteva l'uso di un solo colore per parte, limitata dalle capacità di un singolo estrusore. Pertanto, se si desiderava un risultato multicolore, la parte doveva essere suddivisa e ogni sezione stampata separatamente con un colore diverso, il che richiedeva di cambiare manualmente le bobine o di utilizzare più stampanti in parallelo.

Immagine 2: Parti stampate in monocromia. Fonte: DLA.mil

Con l'introduzione del secondo estrusore, è diventato possibile combinare due colori o materiali. Il primo sistema era l'estrusione doppia dipendente (due estrusori su un unico carrello), che offre i vantaggi di stampare supporti solubili o modelli a due colori con relativa semplicità. È più economico e meccanicamente più semplice rispetto ad altri sistemi multi-testina. Tuttavia, esiste il rischio di contaminazione del colore o collisione degli ugelli, a meno che non vengano utilizzati sistemi come la testina sollevabile di Raise3D, che eliminano questo rischio e rendono l’impostazione efficiente e sicura. Lo svantaggio è che il volume utilizzabile lungo l’asse X può essere ridotto e la manutenzione raddoppia a causa della presenza di due hotend invece di uno.

Esiste inoltre il sistema IDEX—Independent Dual Extruders. In questo sistema, ogni estrusore ha il proprio asse X o carrello. Quando uno stampa, l’altro si “parcheggia” in un angolo, minimizzando interferenze e prevenendo contaminazioni e collisioni. Questo consente modalità di stampa a specchio o duplicazione per aumentare la produttività, mentre ogni carrello porta meno massa, migliorando precisione e velocità. Tuttavia, comporta un costo maggiore, una calibrazione più complessa dovuta all’allineamento delle testine e richiede firmware e sistemi meccanici più avanzati. Inoltre, condivide lo svantaggio di dover effettuare manutenzione su entrambe le testine di stampa e di avere un volume utilizzabile ridotto sull’asse X.

Come bonus, questa configurazione permette anche di stampare una parte in due colori simultaneamente, o di duplicare o specchiare l’oggetto in colori diversi, o di usare materiali differenti—per esempio, uno per il modello e un altro per i supporti.

Immagine 3: Parti stampate in modalità specchio utilizzando due colori. Fonte: Raise3D

Tuttavia, una delle sfide più significative è la coerenza del colore tra i lotti, specialmente in ambienti professionali dove la ripetibilità tra le serie è essenziale. In questo senso, produttori come Fillamentum e Polymaker hanno fissato lo standard, garantendo una pigmentazione costante grazie a rigorosi controlli di qualità e formulazioni stabili. Ciò assicura che, fintanto che si utilizza lo stesso materiale e colore, sia la finitura che il colore di un pezzo rimangano costanti anche durante il cambio di bobine.

L'importanza di una gamma cromatica completa e stabile tra i lotti

Immagine 7: Tavolozza colori. Fonte: CreativeCommons

Avere una gamma cromatica completa e coerente non solo amplia le possibilità creative, ma è anche fondamentale per la produttività in contesti professionali. A questo si aggiunge la necessità di coerenza da lotto a lotto, evitando variazioni di colore che potrebbero rovinare una serie di pezzi o richiedere regolazioni non necessarie. Per la gestione del colore esistono diversi standard, tra i più noti:

Pantone, in cui ogni colore ha un codice univoco (es. Pantone 205 C), che garantisce coerenza tra stampante, produttore e designer. Offre inoltre varianti per imballaggi, plastica e diverse finiture (lucida, opaca, satinata, ecc.).

RAL, sviluppato in Germania per standardizzare vernici, rivestimenti e materie plastiche industriali, comprende diverse collezioni:

• RAL Classic, ampiamente usato in architettura e industria
• RAL Design, basato sullo spazio CIELAB per una progettazione più precisa
• RAL Effect, toni metallici e standard formulati con vernici a base d'acqua
• RAL Plastics: adattamenti specifici di Classic/Design per le materie plastiche
• NCS (Natural Color System), basato sulla percezione visiva umana, usato in architettura e design degli spazi

Munsell, classifica il colore per tonalità, valore e croma, comunemente usato in pittura e formazione artistica.

I filamenti Panchroma di Polymaker sono progettati per offrire una coerenza avanzata del colore. Pur non essendo integrati direttamente in sistemi standard come Pantone o RAL, consentono un'approssimazione tramite i valori HEX dei loro colori:

Ogni colore della gamma Panchroma (oltre 150 combinazioni e 17 finiture) è validato in fabbrica con precisi codici HEX, permettendo di abbinarli a standard grafici/industriali Pantone o RAL tramite conversione digitale. Con il valore HEX esatto (es. “#1C1C1C” per Charcoal Black), i professionisti possono usare strumenti online o software dedicati per trovare il colore Pantone o RAL più vicino.

In questo contesto, Panchroma si distingue come soluzione completa. Questa gamma, sviluppata da Polymaker, offre:

• Una vasta tavolozza di colori solidi e speciali, per avere sempre un’opzione tra cui scegliere.
• Diverse finiture (opaca, seta, satinata, ecc.) adattate a ogni applicazione. Combinale per risultati spettacolari.
• Alta uniformità del colore tra bobine e lotti, grazie a una formulazione precisa—niente più incoerenze da una bobina all’altra.
• Piena compatibilità con sistemi multi-materiale e multicolore, garantendo transizioni fluide in sistemi come AMS o MMU. Materiali e dimensioni sono ottimizzati per l’uso in questi setup.

Immagine 8: L'ampia varietà di opzioni disponibili in Panchroma. Fonte: Polymaker

Uno dei principali vantaggi di Panchroma è che tutti i colori sono progettati per lavorare insieme, sia visivamente che tecnicamente (temperature, ritiro, adesione, ecc.). Ciò consente stampe multicolore di alta qualità senza compromettere l’affidabilità del processo.

Inoltre, numerosi esempi di pezzi stampati con Panchroma sono disponibili sul sito e sui social di Polymaker, dimostrando la versatilità del sistema in progetti artistici, funzionali, educativi e di design di prodotto.

Vale la pena notare che gli ex filamenti PolyTerra e PolyLite sono stati integrati sotto il marchio Panchroma, mantenendo le loro proprietà ma adottando un nuovo sistema di denominazione e compatibilità che semplifica la selezione per l’utente.

Conclusioni

La stampa 3D FFF ha già superato il limite del colore limitato. Grazie ai progressi hardware e all’evoluzione di gamme filamentose come Panchroma, è ora possibile ottenere risultati multicolore con precisione, estetica e affidabilità. La combinazione di una tavolozza coerente, finiture variegate e coerenza tra lotti posiziona Panchroma come un punto di riferimento nell’ecosistema multicolore odierno.

In un contesto dove la qualità visiva è importante quanto la funzionalità, disporre di un sistema cromatico robusto e prevedibile diventa un vantaggio competitivo per designer, produttori e professionisti della stampa 3D.