A evolução da cor na impressão 3D FFF

A evolução da cor na impressão 3D FFF

A impressão 3D por Fused Filament Fabrication (FFF) passou por uma evolução significativa nos últimos anos, não apenas em termos de precisão ou materiais, mas também na forma como a cor é incorporada nas peças impressas. Desde os primeiros dias com um único extrusor até os atuais sistemas multimateriais, a tecnologia tem-se adaptado às necessidades dos utilizadores que procuram tanto funcionalidade quanto estética.

Imagem 1: Peça monocromática ao lado de um modelo policromático. Fonte: Flickr/Fdecomite

Inicialmente, a impressão FFF permitia apenas o uso de uma única cor por peça, limitada pelas capacidades de um único extrusor. Portanto, se se desejava um resultado multicolorido, a peça precisava ser dividida e cada seção impressa separadamente com uma cor diferente, o que exigia a troca manual das bobinas ou o uso de várias impressoras em paralelo.

Imagem 2: Peças impressas em monocromático. Fonte: DLA.mil

Com a introdução de um segundo extrusor, tornou-se possível combinar duas cores ou materiais. O primeiro sistema foi a extrusão dupla dependente (dois extrusores num único carro), que oferece as vantagens de imprimir suportes solúveis ou modelos bicolores com relativa simplicidade. É mais econômico e mecanicamente mais simples do que outros sistemas com múltiplas cabeças. No entanto, existe o risco de contaminação de cor ou colisões entre bicos, a menos que se utilizem sistemas como a cabeça elevatória da Raise3D, que eliminam esse risco e tornam o sistema mais eficiente e seguro. Por outro lado, o volume útil ao longo do eixo X pode ser reduzido e a manutenção é duplicada devido à presença de dois hotends em vez de um.

Existe também o sistema IDEX — Extrusores Duplos Independentes. Neste sistema, cada extrusor tem o seu próprio eixo X ou carro. Quando um imprime, o outro fica "estacionado" num canto, minimizando interferências e evitando contaminações e colisões. Isto permite modos de espelhamento ou duplicação para aumentar a produtividade, enquanto cada carro transporta menos massa, o que melhora a precisão e a velocidade. No entanto, apresenta um custo mais elevado, calibração mais complexa devido ao alinhamento entre cabeças e requer firmware e sistemas mecânicos mais avançados. Além disso, partilha a desvantagem de exigir manutenção em ambas as cabeças de impressão e de ter volume útil reduzido no eixo X.

Como benefício adicional, este sistema também permite imprimir uma peça com duas cores simultaneamente, ou duplicar ou espelhar o objeto em cores diferentes, ou ainda usar materiais distintos — por exemplo, um para o modelo e outro para os suportes.

Imagem 3: Peças impressas em modo espelho com duas cores. Fonte: Raise3D

Paralelamente, surgiram abordagens alternativas para alcançar a impressão multicolorida, como a XYZ da Vinci Color, que integrou um sistema de jato de tinta sobre filamento branco, oferecendo uma solução a cores completas, embora com limitações técnicas.

Vídeo 1: Introdução à XYZ da Vinci Color. Fonte: YouTube

Essa etapa foi seguida por impressoras com sistemas automáticos de troca de ferramentas, capazes de utilizar diferentes cabeças para imprimir múltiplas cores ou materiais com maior precisão. Neste sistema, uma única cabeça móvel pode alternar automaticamente entre diferentes ferramentas (por exemplo, extrusores com materiais ou bicos distintos) durante a impressão. Ao contrário dos sistemas multimateriais que utilizam um único extrusor, aqui cada ferramenta é independente e acopla-se ao carro conforme necessário. É um sistema complexo e, portanto, caro. Além disso, essa complexidade pode causar problemas, especialmente em etapas delicadas como o acoplamento e desacoplamento dos extrusores.

Imagem 4: Cabeça de impressão multitool. Fonte: CNC Kitchen

Atualmente, sistemas multimateriais como o Prusa MMU ou o Bambu Lab AMS permitem alternar entre vários filamentos a partir de um único extrusor, possibilitando impressões multicoloridas muito mais versáteis e detalhadas. Estes sistemas armazenam as bobinas de material em unidades dedicadas com engrenagens e motores próprios, alimentando o filamento a um buffer ou hub. Esse sistema garante a tensão correta do filamento para uma troca suave, que a impressora inicia com base na configuração de cor e material definida para cada impressão. Em muitos casos, é possível combinar várias unidades, permitindo até 24 cores simultâneas em configurações específicas (Bambu Lab H2D, 4 AMS 2 Pro e 8 AMS HT).

Imagem 5: 2 unidades AMS conectadas à Bambu Lab X1. Fonte: BambuLab

Cor do filamento

A cor do filamento é um fator chave na impressão 3D quando se deseja uma estética específica, acabamento ou codificação visual. As marcas desenvolveram gamas extensas de cores e acabamentos superficiais para atender tanto a requisitos funcionais quanto decorativos.

Imagem 6: Bobinas multicoloridas. Fonte: WikiCommons

Entre os acabamentos mais comuns estão:

• Seda: um aspeto brilhante e sedoso, ideal para peças decorativas.

• Mate: reduz o brilho e disfarça as linhas das camadas.

• Acetinado: um equilíbrio entre mate e brilhante.

• Brilhante: cores vibrantes com alta reflexão superficial.

• Bicolor ou multicolorido: produzido com transições de pigmento dentro de um único filamento.

• Mudança de cor (térmica ou solar): muda de cor com a temperatura ou a luz.

• Fosforescente: brilha no escuro após exposição à luz.

• Translúcido: permite a passagem de luz com diferentes graus de transparência.

No entanto, um dos desafios mais significativos é a consistência de cor entre lotes, especialmente em ambientes profissionais onde a repetibilidade entre séries é essencial. Nesse sentido, fabricantes como Fillamentum e Polymaker estabeleceram o padrão, garantindo pigmentação consistente graças a um rigoroso controle de qualidade e formulações estáveis. Isso garante que, desde que o mesmo material e cor sejam usados, tanto o acabamento quanto a cor de uma peça permaneçam consistentes mesmo ao trocar os rolos.

A importância de uma gama de cores completa e estável entre lotes

Imagem 7: Paleta de cores. Fonte: CreativeCommons

Ter uma gama de cores completa e consistente não só amplia as possibilidades criativas, mas também é fundamental para a produtividade em ambientes profissionais. Isso se complementa com a necessidade de consistência entre lotes, evitando variações de cor que possam arruinar uma série de peças ou exigir ajustes desnecessários. Para a gestão de cores, existem vários padrões, sendo os mais conhecidos:

Pantone, onde cada cor tem um código único (ex.: Pantone 205 C), que garante consistência entre impressora, fabricante e designer. Também oferece variantes para embalagens, plásticos e vários acabamentos (revestido, não revestido, fosco, etc.).

RAL, desenvolvido na Alemanha para padronizar tintas, revestimentos e plásticos industriais, consiste em várias coleções:

• RAL Classic, amplamente usado em arquitetura e indústria
• RAL Design, baseado no espaço CIELAB para design mais preciso
• RAL Effect, tons metálicos e padrão formulados com tintas à base de água
• RAL Plastics: adaptações específicas do Classic/Design para plásticos
• NCS (Natural Color System), baseado na percepção visual humana, usado em arquitetura e design espacial

Munsell, classifica a cor por matiz, valor e croma, comumente usado em pintura e educação artística.

Os filamentos Panchroma da Polymaker são projetados para oferecer consistência avançada de cor. Embora não estejam diretamente integrados em sistemas padrão como Pantone ou RAL, permitem aproximação através dos valores HEX de suas cores:

Cada cor na linha Panchroma (mais de 150 combinações e 17 acabamentos) é validada de fábrica com códigos HEX precisos, permitindo que sejam combinadas com padrões gráficos/industriais Pantone ou RAL através de conversão digital. Com o valor HEX exato (ex.: “#1C1C1C” para Carvão Preto), profissionais podem usar ferramentas online ou softwares dedicados para encontrar a correspondência mais próxima Pantone ou RAL.

Nesse contexto, Panchroma destaca-se como uma solução completa. Essa linha, desenvolvida pela Polymaker, oferece:

• Uma ampla paleta de cores sólidas e especiais — sempre há uma opção para escolher.
• Diversos acabamentos (fosco, seda, cetim, etc.) adaptados a cada aplicação. Combine-os para resultados espetaculares.
• Alta uniformidade de cor entre rolos e lotes, graças à formulação precisa — sem mais inconsistências de um rolo para outro.
• Total compatibilidade com sistemas multimaterial e multicoloridos, garantindo transições suaves em sistemas como AMS ou MMU. Materiais e dimensões são totalmente otimizados para uso nesses setups.

Imagem 8: A grande variedade de opções disponíveis na Panchroma. Fonte: Polymaker

Uma das principais vantagens da Panchroma é que todas as cores foram projetadas para funcionar juntas, tanto visual quanto tecnicamente (temperaturas, encolhimento, adesão, etc.). Isso permite impressões multicoloridas de alta qualidade sem comprometer a confiabilidade do processo.

Além disso, inúmeros exemplos de peças impressas com Panchroma podem ser encontrados no site e redes sociais da Polymaker, mostrando a versatilidade do sistema em projetos artísticos, funcionais, educacionais e de design de produto.

Vale destacar que os antigos filamentos PolyTerra e PolyLite foram integrados na marca Panchroma, mantendo suas propriedades e adotando um novo sistema de nomenclatura e compatibilidade que simplifica a seleção pelo usuário.

Conclusões

A impressão 3D FFF já superou a barreira da cor limitada. Graças aos avanços em hardware e à evolução de linhas de filamento como Panchroma, agora é possível obter resultados multicoloridos com precisão, estética e confiabilidade. A combinação de uma paleta coerente, acabamentos variados e consistência entre lotes posiciona a Panchroma como referência no ecossistema multicolorido atual.

Em um contexto onde a qualidade visual é tão importante quanto a funcionalidade, ter um sistema de cores robusto e previsível torna-se uma vantagem competitiva para designers, fabricantes e profissionais da impressão 3D.