CMYK-Masterbatches für den farbigen 3D-Druck Farbvielfalt mit nur fünf Filamenten

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Grafe überträgt das CMYK-Prinzip im Farbdruck auf PLA- und PETG-Masterbatches für Filamente: Cyan, Magenta, Gelb, Schwarz und Weiß genügen, um im 3D-Druck ein breites Spektrum an Voll- und Pastelltönen zu erzeugen. Ein gezielter CMYK-Wechsel im Schichtaufbau bewirkt eine optische Farbmischung.

Wer mehrfarbige Bauteile im filamentbasierten 3D-Druck fertigt, stößt bei der Farbwahl schnell an wirtschaftliche Grenzen. Bisher bestimmt die Palette verfügbarer Standardfilamente das Erscheinungsbild, sodass Hersteller und Anwender für jede Nuance eigene Materialrollen produzieren oder einlagern müssen.

Ein Farbkonzept des Masterbatch-Herstellers Grafe überträgt nun das Prinzip des klassischen Vierfarbdrucks auf die additive Fertigung. Mit lediglich fünf Grundfarben aus Cyan, Magenta, Gelb, Schwarz und Weiß erzeugen Mehrfarbendrucker ein breites Spektrum an Zwischentönen direkt im Druckprozess.

Optische Farbmischung statt homogener Einfärbung

Anders als beim Offsetdruck, der fein gerasterte Farbpunkte nebeneinander setzt, nutzt der 3D-Druck den gezielten Wechsel dünner Kunststoffschichten. Die einzelnen Farbfilamente schmelzen im Extruder nicht zu einer einheitlichen Masse zusammen, sondern legen sich nacheinander Lage für Lage ab. Aus einem definierten Betrachtungsabstand verschmelzen diese aufeinanderfolgenden Schichten für das menschliche Auge zu neuen Farbnuancen. Je nach Schichtdicke, Farbfolge und Blickwinkel entstehen Oberflächen mit feinen Farbverläufen und individuellen Strukturen. Die sichtbare Schichtung wandelt sich dadurch von einem typischen Verfahrensmerkmal zu einem gezielten Gestaltungselement.

„Farbe wird im 3D-Druck zunehmend zu einem eigenständigen Designfaktor“, erklärt Lars Schulze, Head of Color Development and Material Sciences bei Grafe. Die gezielte Kombination unterschiedlicher Farbschichten erzeuge optische Wirkungen, die über eine klassische, homogene Einfärbung hinausgehen. Darin sieht das Unternehmen Potenzial für neue Oberflächendesigns in der additiven Serien- und Einzelteilfertigung. „Während in den Anfangsjahren der additiven Fertigung vor allem geometrische Freiheit und schnelle Prototypen zählten, rückt mit dem Einsatz für End- und Sichtteile heute die Farbgestaltung stärker in den Fokus“, so Schulze

Fünf Masterbatches für PLA und PETG

Für die Herstellung entsprechender Filamente liefert Grafe speziell abgestimmte Masterbatch-Systeme in den Grundfarben Cyan, Magenta, Gelb, Schwarz und Weiß. Weiß hellt kräftige Basisfarben optisch auf und ermöglicht sanfte Pastelltöne im Schichtaufbau. Schwarz ergänzt das Spektrum um tiefe, kontrastreiche Nuancen sowie differenzierte Dunkeltöne. Wie breit die erreichbare Farbpalette ausfällt, hängt dabei maßgeblich von der Pigmentierung, der Transparenz der Polymere und der gewählten Schichtfolge ab. 

Zum Marktstart stehen die Masterbatches für die beiden etablierten 3D-Druck-Thermoplaste PLA und PETG bereit. Beide Produktlinien sind auf die Prozessbedingungen der Filamentextrusion ausgelegt und lassen sich direkt in bestehende Fertigungslinien integrieren. Je nach gewünschter Farbintensität und Anwendung empfiehlt der Hersteller eine Einsatzkonzentration von 5 bis 7 %. Standardrezepturen liegen bereits vor, sodass Filamenthersteller kurzfristig Muster anfordern und eigene Versuchsreihen starten können. 

Weniger Sortimentskomplexität in der Logistik

Neben dem gestalterischen Spielraum zielt das System vor allem auf die Wirtschaftlichkeit entlang der Lieferkette. „Anstatt zahlreiche einzelne Farbrezepturen vorhalten zu müssen, können Filamenthersteller mit wenigen abgestimmten Masterbatches ein breites Gestaltungsspektrum erschließen“, betont Schulze. Das reduziert die Sortimentskomplexität, vereinfacht die Lagerhaltung und erleichtert die Materialdisposition sowohl beim Filamentproduzenten als auch beim Verarbeiter. Gleichzeitig arbeitet Grafe bereits daran, das CMYK-Konzept auf weitere Polymerklassen zu übertragen, um zusätzliche technische Anwendungen im filamentbasierten 3D-Druck zu erschließen. (mg)

AdditivX | 26. Januar 2027

Additive Fertigung als Werkzeug für Supply Chain, Produktion und Service

Die Tagung soll zeigen, wie Kunststoff- und auch Metall-3D-Druck als strategisches Werkzeug für Ersatzteile eingesetzt werden kann – unabhängig von der Branche. Im Mittelpunkt stehen Materialien, Prozesse, Wirtschaftlichkeit und Integration in bestehende Produktions- und Instandhaltungsstrukturen auch aus weiteren Bereichen der additiven Fertigung.

Schwerpunkte der Veranstaltung:

• Additive Transformation @ Daimler Truck & Buses (Keynote)

• Welche material- und prozesstechnischen Anforderungen muss ein Hochleistungswerkstoff in der additiven Fertigung erfüllen?

• Digitales Ersatzteillager: Fiktion oder Realität?

• Regulatorisches

• Highlight: Führung durch das SKZ Technikum

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