Радуга фотополмиерных смол - самостоятельное окрашивание

В статье: способы самостоятельного окрашивания фотополимерных смол (фотополимеров, ФПК) для mSLA 3D-печати.

Предисловие

Как уже было сказано в предыдущей статье – палитра цветов производителей фотополимеров обычно избыточна для печати «технички» или фигурок под окраску, но всегда недостаточна для печати чего-то, что не желательно окрашивать. Например, для печати корпуса нужного цвета или рассеиваетеля для сигнальной лампочки. В этой ситуации единственный выход – окрашивание смолы самостоятельно.

Чем можно окрасить смолу без ухудшения характеристик?

Ну, во-первых есть официально рекомендованный производителями способ – при помощи специальной пигментной пасты. Сейчас в РФ можно купить специальные пигментные пасты от Hardlight и Fan To Do. Они являются производителями/локализаторами смол и знают, что рекомендовать. Есть и другие пигментные пасты, но насколько они совместимы с фотополимерными смолами для 3D-печати – неизвестно. При покупке необходимо обращать внимание на состав набора – есть наборы как CYMK+W, так и цветов, не соответствующих стандарту.

Пигментая паста Hardlight. Снята с продажи, сейчас аналогичный набор включает пузырьки объемом 30 мл и стоит соотвествующе... 1...5 капель достаточно для окрашивания 100-150 мл смолы.

Но это пигментные пасты. Они не дают прозрачного цвета. Для рассекателя сигнальной лампочки – подойдет – слабая окраска пигментами в тонком слое почти прозрачна. Но для других использований – может не подойти.

Поэтому во-вторых – спирто/жирорастворимые красители. Самые распространенные – анилиновые. Продаются в порошке. Порошком трудно окрашивать и его трудно дозировать, поэтому для практических целей их лучше заранее растворить в абсолютизированном изопропаноле и окрашивать уже раствором. Производители смол пользуются именно такими красителями, поэтому тут можно не бояться чего-то испортить.

Единственный способ приобрести красители в розницу - купить анлилиновые красители для ткани. На фото - краситель в порошке.

В-третьих Уже есть готовые растворы красителей в изопропаноле, нужного цвета, иногда с добавлением пигментов мельчайшего перетира. Это «алкогольные чернила».

Пример алкогольных чернид. В данном случае - пигментных (белый цвет и металик)

В-четвертых… Паста из шариковых ручек. Именно паста, а не гель из гелевых. Её тоже лучше предварительно растворить в изопропаноле.

Пример набора шариковых ручек из 12 цветов

Обычно продаются ручки черного, красного, зеленого, синего и фиолетового цветов, но если поискать - можно найти и наборы с большим количеством цветов.

Еще способы окрасить смолу...

И все? Из способов, радикально не меняющих свойства фотополимеров и не ухудшающих механические свойства – все. Но если готовы рискнуть и ухудшить механические свойства, или изменить реактивность, или загустить фотополимер, или увеличить его агдезию в пленке, то вот полный перечень того, что можно использовать:

 Сухие пигменты неизвестной степени перетира

Пример сухих пигментов

 Пигментные пасты для эпоксидной смолы неизвестной степени перетира (если степень перетира менее 1 мкм – они не отличаются от пигментных паст для окрашивания фотополимеров)

Пример пигментной пасты отечественного локализатора для окрашивания эпоксидной смолы

 Пигментные пасты «Палиж», серия Полимер-О и Полимер-S (другие серии – несовместимы с фотополимерной основой)

Пигментная паста "Палиж" серия полимер-О

 «Холодные» эмали УФ-сушки

Холодная эмаль УФ-сушки

 УФ-чернила для принтеров

УФ-чернила для 2D-принетров. Не продаются в небольшой упаковке, соотвествуют CYMK стандарту, иногда CMYK+W стандарту.

 «Ногтевые» гель-лаки

Пример гель-лако УФ-сушки. Много цветов. Но обязательно нужно брать без наполнителя (блески, и т.п.)

 Акриловые густотертые краски (обычно продаются в тюбиках для живописи)

Акриловые густотертые художественные краски в тубах

 Акриловые витражные краски

Акриловая витражная краска

 Краски УФ-отверждения

 Чернила и растворы для заправки маркеров и фломастеров на спиртовой основе, без добавления других растворителей

 Пигментные пасты на водной основе

 Сильноокрашенные фотополимеры

Каждый из вышеперечисленных способов окраски имеет свои недостатки – изменение механических свойств (не всегда ухудшение!), изменение реактивности фотополимера, и т.п.

Например, ногтевой гель-лак сильно загущает фотополимер, увеличивает его реактивность, ухудшает механические свойства гибких фотополимеров, не изменяет механические свойства «обычных» фотополимеров.

Обо всем этом – в следующей статье.

Базовые знания, необходимые для окраски фотополимеров

Для начала - ознакомится с предыдущей статьей.

Далее - основные постулаты, которые надо помнить:

Количество красителя, пимента не должно превышать 0,5% по массе, максимум 2%. Практически пигметных паст и красителей достаточно несколько капель на 100 мл фотополимера.

Смешение цветов в фотополимере отличается от смешения цветов на бумаге и достичь нужного оттенка бывает трудно.

Пример смешения цветов в фотополимере. Пигментная паста не совсем соотвествует CYM-стандарту

Самыми трудными цветами являются:

Белый цвет. Оттенок сильно зависит от исходной желтизны фотополимера, получить два одинаковых оттенка практически невозможно. Поэтому, если вам нужен белый фотополимер – надо сразу окрашивать весь объем смолы на всю партию деталей, иначе они будут отличаться по оттенку.

Серый цвет. Серый цвет получить не трудно… трудно получить нужный оттенок и невозможно его повторить. Необходимо окрашивать весь объем смолы на всю партию деталей.

«Глухой» черный цвет. Ни красители (нигрозин), ни пигментные пасты (сажа газовая) не дают непрозрачного черного цвета. Даже в толстом слое черная деталь будет прозрачна «на просвет». Немного «заглушить» прозрачность можно добавкой белой пигментной пасты (окиси титана). Получить совсем непрозрачный черный цвет невозможно.

Коричневый цвет. Коричневый цвет – смесь сразу четырех пигментных паст (вариант 1 – смесь белой, голубой «циан», пурпурной «мажента» и желтой, вариант 2 - смесь белой, черной, пурпурной «мажента» и желтой) в нужной пропорции, которую поймать практически невозможно. Практически можно рекомендовать такую последовательность окраски – белой пигментной пастой добиться нужной белизны и непрозрачности, добавить желтую и пурпурную пасту для получения красно-коричневого цвета нужного оттенка, потом медленно, по каплям, добавлять голубую пасту, пока не получиться коричневый, потом каплями голубой или пурпурной пасты добиться нужного оттенка коричневого цвета. Как вариант – после получения красно-коричневого цвета сделать его более темным добавкой черного пигмента.

Смешивать рекомендуется только пигментные пасты с пигментными пастами или красители с красителями. Почему? При смешении пигментов с красителями получаемый цвет отличается от стандартного смешивания. Красители слабо меняют цвет пигментов, и, наоборот - даже небольшое добавления пигментной пасты сильно «забивает» цвет красителя. Но, с другой стороны – это можно использовать для небольшого изменения оттенка фотополимера. Основной цвет получаем смешением пигментов, на нужный оттенок получаем добавлением красителя. Такой принцип используется в пигментных пастах «Палиж» - большинство цветов представляют собой смесь пигмента с красителем, который изменяет оттенок пигмента.

Окрашивать можно как небольшой объем фотополимера прямо в ванне (при помощи силиконовой лопаточки, при этом надо соблюдать аккуратность, чтобы не повредить пленку), так и сразу весь объем фотополимера в исходной таре. Можно окрашивать небольшой объем полимера в промежуточной таре.

Начинать опыты надо с окрашивания небольшого объема, чтобы не "испортить" весь фотополимер.

На этом пока все.

Предыдущие статьи: