3D打印，快速成型在现今的设计界、艺术界、工艺界及科技界扮演了重要的角色。我们所有的珠宝饰品都是用3D打印机制造的。在利用3D打印制造各种物品时,我们学会了各种改变材料颜色或外观的方式。3D打印又称作增材制造,它将CAD格式设计的形状利用迭层薄片材料的方式形塑成立体。材料的选择从柔软的树脂到坚固的金属等一应俱全。

你曾用3D打印制作过什么吗?现在多亏了有类似Shapeways或Ponoko的服务,不管是设计科的学生或业余爱好家皆能轻易使用这项技术。如果成型的材料是聚酰胺(Polyamide),甚至在家也可以把它染上各种颜色,因为聚酰胺是多孔性材料,颜色易于附着。虽然有贩卖专门染色剂的厂商,但使用它们反而得花多余的工夫,且颜色的选择又受限。

因此,为了造福广大已厌倦3D打印机的无趣惨白色成型品的读者,在这边教授各位3D打印品染色的方法吧。这份指南会教导使用纤维用染剂将尼龙(聚酰胺)制3D打印品染色的方法。这个材料的称呼依打印机制造商而异,Shapeways称它为「White Strong and Flexible」、Ponoko称作「Durable Plastic」、Sculpteo叫它「White Plastic」、iMaterialise则是「Polyamide」。这份指南使用的是Rit染剂,它在工艺专卖店、布匹店或杂货店都能轻易入手。

虽然使用Jacquard也能用大致类似的方法染色,但得花费额外的心力去正确地计量醋的加入量,溶液也必须维持一定温度。作法跟染色纤维差不多。

Step 1：收集材料

首先先收集材料。尼龙制3D打印品、喜欢颜色的染剂、装染色成型品的承杯、计量汤匙以及热水(无照片)此外,为了能在必要时再加热溶液,可以靠近微波炉操作。

接着决定要染什么色。Rit有个浅显易懂的颜色指南网站(此品牌以外的染剂也有相同的指南)由于尼龙吸收染剂极快,我们在加入染剂时可以比说明书记载的量略少一些。我们在这个脚踏车用的盆栽上选用Rit的Sunlight Orange,接着在1.5杯的热水中倒入1.5茶匙的染剂粉末。

由于我们使用的是纤维用染剂,要是沾到衣服或鞋子的话颜色将无法去除,请注意这点。如果你很担心的话,可以围件围裙,或穿著不喜欢的衣服即可。此外染剂也会沾染皮肤,若是你讨厌手沾到颜料,就戴上橡胶手套吧。不过Rit的染剂擦一擦就能迅速弄掉,因此即使沾到皮肤也能轻易去除。

Step 2:浸泡成型品

在开始染色前,至少得预先将成型品浸泡在水中30分钟以上。如果时间充裕我建议浸泡一整个晚上。让水份充分浸入成型品中就可以预防色斑产生。此外泡水也可以去除附着在成型品上的细微杂质,杂质附着的话会造成色斑。虽然附着在成型品上的染色杂质能在干燥后剥除,但如此一来底下没染到色的部份就会露出来。

这个成型品上黏有杂质。你所看到那片大范围的白色就是去除杂质后露出来的部份。

Stpe 3:染色

仔细计量粉末后倒入,接着注入热水。必须要完全搅拌不残留任何一点粉末。

接着把成型品放入液体中并搅拌。为了让染色均衡,得频繁搅拌。浸泡越久颜色就染得越牢。以这个成型品来说,花了六分钟让颜色附着。如果要浸泡更久的话,可以用微波炉加热15~30秒,让液体接近沸腾的温度就可以了。不同颜色之间也会有液体温度不高就无法染色的情况。依我们的经验,染粉红色跟蓝色时如果不把液体加热并长时间浸泡的话,就无法成功染色。

Step 4:漂洗

漂洗非常重要,它是藉由浸泡去除多余的染剂。把染色的成型品浸泡热水数分钟,就能洗出多余的染剂。尤其染色会直接接触肌肤的饰品时,为了不让皮肤沾到颜色,妥善的漂洗十分重要。

Step 5:晾干

Step 6(自由选择):涂布

由于尼龙是多孔性的材料,因此会吸附杂质或粉尘然后产生可见的污垢。因此我建议涂布一层塑料亮光漆(如liquitex)或透明的压克力水彩,可以防止褪色或脏污。