Gibt es einen Unterschied zwischen natürlicher und schwarzer Farbe?

Häufig werden wir gefragt, ob es einen Unterschied zwischen natürlichen und schwarzen Farben im 3D-Druck sowie der Verwendung von gedruckten Teilen gibt.

In Bezug auf Filamente gibt es einen Unterschied. Ja, vorausgesetzt, die Tinten sind für das gewählte Polymer geeignet und der Tintenhersteller achtet auf Qualität und spart nicht an Materialien, ist dieser Unterschied gering, etwa 5-7%, und hat oft keinen signifikanten Einfluss auf das gedruckte Produkt. Wenn Sie jedoch genaue Berechnungen für ein Bauteil im Hinblick auf seine Funktion im fertigen Projekt (System) haben und 5-7% diese Funktion stören könnten, sollten Sie die Farbauswahl für das von Ihnen gewählte Druckmaterial sorgfältiger treffen oder ein anderes Material mit einer größeren Sicherheitsmarge wählen, das z. B. die benötigten Eigenschaften hat.

Materialien ohne Farbzusätze, also in ihrer natürlichen Farbe, wie oft vom Hersteller angegeben, funktionieren natürlich am besten. Schwarze Materialien sind als nächstes am besten. Die Sache ist, dass schwarze Pigmente aus Komponenten hergestellt werden, die Ruß enthalten. Dieser Füllstoff verstärkt das Polymer. Je nach Struktur des Rußes können solche Farben sogar die Eigenschaften des Polymers in Bezug auf Festigkeit verbessern, aber Sie sollten sich nicht darauf verlassen und diese Eigenschaft berücksichtigen, wenn Sie keine klare Antwort vom Hersteller haben. Dann gibt es alle anderen Farben. Wir haben keine Studien gefunden, die eine Abhängigkeit der Materialeigenschaften von einer bestimmten Farbe zeigen, aber unsere Festigkeitstests von Filamenten zeigten für alle anderen Farben in unserem Sortiment ungefähr gleiche Ergebnisse.

Hier sind einige andere Gedanken, die wir teilen möchten, wenn es um die Farbwahl geht:

• Einige Zusatzstoffe können die Farbeigenschaften von Materialien erheblich reduzieren. Wenn der Filamenthersteller keine speziellen Untersuchungen zur Wechselwirkung von Zusatzstoffen mit Tinten für ein bestimmtes Material durchführt, sollten Sie entweder natürliche oder schwarze Filamentfarben aus dieser Palette wählen.
• Die Farbeigenschaften von Materialien hängen stark von dem Herstellungsprozess des Filaments selbst ab. Zum Beispiel können die Extrusionsparameter für dasselbe Material, aber mit dem Zusatz von verschiedenen Tinten, ganz unterschiedlich sein. Es kann auch vorkommen, dass die Ausrüstung nicht für eine hochwertige Mischung von Tinten mit dem Material geeignet ist. Dies ist selten, aber wenn Sie bestimmte komplexe Ingenieurpolymere oder sehr exotische Farben verwenden, können sich die Eigenschaften des fertigen Teils von den üblichen 5-7% unterscheiden.
• Derselbe Farbton kann mit Pigmenten hergestellt werden, die in ihrer Natur völlig unterschiedlich sind. Das bedeutet, dass derselbe Filamentfarbton von verschiedenen Herstellern unterschiedliche Eigenschaften haben kann. Normalerweise gibt der Hersteller diese Informationen nicht preis, obwohl einige technische Dokumente, wie z. B. SDS, solche Informationen enthalten. Sie sollten nicht grünes ABS von einem Hersteller mit grünem ABS von einem anderen vergleichen. Sie sollten mit grundlegenden Tests beginnen, wie z. B. einem Temperaturturm.

Wenn Sie keine genauen Anforderungen an das fertige Teil haben, ist die Farbwahl eine Frage des persönlichen Geschmacks.

Lassen Sie uns unsere Diskussion über den Einfluss von Farbstoffen auf Polymereigenschaften fortsetzen. Heute sprechen wir über Harze.

Der wichtigste Unterschied im Vergleich zu Filamenten ist, dass Tinten die mechanischen Eigenschaften von gedruckten Teilen nicht beeinflussen. Genauer gesagt, sie tun es, aber auf die gleiche Weise für alle. Und dieser Einfluss kann nur theoretisch untersucht werden. Die Tatsache ist, dass Harz (wir werden hier den Begriff „System“ verwenden) ohne den Zusatz von Tinten nicht funktioniert. Deshalb ist es unmöglich, die Eigenschaften vor und nach dem Hinzufügen zu überprüfen, eigentlich nur danach, aber es gibt nichts zum Vergleichen. Ja, es gibt klare fotopolymere Harze, aber dieses System wird mit anderen Bestandteilen entwickelt, zu denen einige Zusätze hinzugefügt werden, die dieses System stabilisieren und es zum Drucken geeignet machen.

Theoretisch beeinflussen die zu den Harzen hinzugefügten Tinten die Endeigenschaften der aus diesen Harzen gedruckten Teile. Und wiederum, theoretisch, verschlechtern diese Farbstoffe die Eigenschaften des Systems insgesamt. Aber da das System ohne Farbstoffzusatz nicht funktioniert, nehmen wir das als gegeben hin. Alle Tests, die uns die tatsächlichen Eigenschaften des Polymers zeigen, werden in diesem Fall mit dem fertigen System durchgeführt, so dass Sie technische Daten (die der Hersteller normalerweise in technischen Dokumenten für das Harz, z. B. in einem TDS-Dokument, liefert) für Berechnungen in Ihren Projekten sicher verwenden können.

Nur eine Sache kann durch den Farbstoff im fertigen System beeinflusst werden – die Druckparameter. Tatsächlich können die Parameter für dasselbe Harz je nach Farbe variieren. Dies liegt an der unterschiedlichen Reaktivität der Farbstoffe – einige können schneller unter UV-Strahlen aushärten, andere etwas langsamer. In Bezug auf die Nachbearbeitung sind die Herstellerempfehlungen in der Regel allgemein gehalten. Bei fotopolymeren Harzen wird eine längere Nachbelichtung nach dem Druck die Eigenschaften des Teils nicht verschlechtern, daher werden diese Empfehlungen normalerweise mit einem Puffer gegeben, falls eine bestimmte Farbe etwas mehr Nachbelichtung benötigt.

Vergessen Sie nicht, das Harz vor dem Drucken gut zu schütteln. Die Sache ist, dass die Farbstoffpartikel sich mit der Zeit absetzen können, und vor dem Drucken und vor allem während des Druckens müssen Sie sicherstellen, dass die Verteilung dieser Partikel so gleichmäßig wie möglich ist. Während des Druckens ist dies durch das Anheben und Absenken der Plattform gegeben, was zu einer mechanischen Durchmischung des Harzes führt. Vor dem Drucken sollten Sie das selbst übernehmen.

Hinweis: Übersetzen ist eine komplexe Aufgabe und obwohl diese Übersetzung korrekt sein sollte, ist es immer eine gute Idee, sie von einem Muttersprachler überprüfen zu lassen, insbesondere wenn es um offizielle oder wichtige Zwecke geht.