¿Cómo imprimir en 3D con dos (o más) colores y un solo extrusor?

Ya conocemos la técnica para imprimir en dos colores «por capas»: a medida que nuestro objeto crece, cambiamos el filamento a la altura Z que elegimos para crear el efecto deseado. Por ejemplo, en este llavero, imprimimos en azul las primeras capas y, cuando comienza la primera capa de las letras, cambiamos a amarillo.

Este efecto lo logramos o bien de manera manual, «a ojo», pausando la impresión cuando vemos que el extrusor ha llegado a la capa adecuada, o bien de manera automática si programamos esta pausa en el programa laminador que utilicemos…

En esta entrada vamos a aplicar un técnica distinta. ¿Qué hacemos si queremos imprimir en dos colores en la misma capa? La primera solución es cambiar de filamento a mitad de la capa, con varios inconvenientes: tenemos que estar muy atentos al cambio de filamento y, la más engorrosa; tener que cambiar de filamento dos veces cada capa. ¿Y si quisiéramos tres colores? Sería inviable.

Hace unos días, en clase (virtual), explicando impresión 3D y que la deposición del material se hace capa a capa, un alumno preguntó ¿y no se podrían imprimir los objetos uno a uno, en vez de todas las capas de todos simultáneamente? Y claro, una respuesta lleva a más preguntas ¿Y si imprimimos los distintos colores que queramos en nuestro modelo de manera independiente, como objetos distintos?

¿Cuál es el único problema que hay para poder imprimir objeto a objeto? Que el extrusor se desplace por el espacio que ocupa un objeto ya impreso. Si conseguimos evitar que los desplazamientos «arrasen» con lo ya impreso, podremos conseguir interesantes resultados. Y esto lo conseguiremos siguiendo dos «normas». Vamos a lo práctico.

Primer paso: pensar un motivo. Me venía a la cabeza el logo de The Flash, amarillo, blanco y rojo. El fondo blanco, el mismo color que tiene la superficie trasera de mi teléfono móvil, lo hacía ideal para intentar una carcasa.

Segundo paso: crear los objetos. En este caso, se necesitan dos objetos, el rayo amarillo y la carcasa roja. Y aquí viene la primera norma. Debido a que el extrusor tiene forma cónica invertida, deberemos diseñar los objetos de manera que haya una separación adecuada entre ellos en cada capa. Así, cuando esté impreso nuestro rayo amarillo, el extrusor no se acercará a él cuando imprima la carcasa roja. El espacio dependerá de la altura de los objetos y de la forma de tu extrusor.

Tercer paso: en el software de impresión, colocar los objetos en la superficie de impresión y laminarlos por separado (ojo, ambos en su posición final), de manera que en este caso imprimiremos el rayo amarillo, y sin despegarlo, cambiaremos el filamento una única vez e imprimiremos la carcasa roja.

Aquí viene la segunda norma, debemos asegurarnos de que los desplazamientos del extrusor no pasen por lo ya impreso; para ello modificaremos el parámetro correspondiente en nuestro laminador: forzar el levantamiento en el eje Z del extrusor cada vez que se vaya a producir un desplazamiento o en los cambios de capa. En nuestro caso con un par de milímetros es suficiente. También, en nuestro caso, podemos indicarle que no realice este levantamiento una vez superada la altura del objeto amarillo, para evitar alargar el tiempo de impresión. (Las opciones modificadas están marcadas en naranja).

Cuarto paso: imprimir, si, por fin. Filamento amarillo, calentar, laca, imprimir rayo amarillo.

Cuando termine, limpiamos rebabas o restos, calentar, laca, cambiar filamento e imprimir carcasa. Veremos el resultado de aplicar estas dos «normas»: el cabezal no toca el objeto amarillo al imprimir cerca y se levanta al realizar movimientos de desplazamiento.

Se puede ver el «salto» en Z en el siguiente vídeo. Este salto en concreto no pasa por encima del rayo, pero ilustra la idea.

Quinto paso: disfrutar de tu nueva carcasa. Dejamos enfriar antes de despegar y…

… la colocamos en el teléfono.

Me preguntan que si después de esta mejora ha aumentado la velocidad de los datos o del teléfono en general, pero eso es algo que sólo sabe quien ha estado en la fuerza veloz.

[Para esta técnica se ha utilizado Inkscape, Tinkercad, PrusaSlicer y la carcasa se ha trabajado sobre el modelo original Phone Case Aquaris M5 TARDIS.]