Mélanges-maîtres CMJN pour l'impression 3D en couleur Une grande variété de couleurs avec seulement cinq filaments

Grafe applique le principe CMJN de l'impression couleur aux mélanges-maîtres PLA et PETG destinés aux filaments : le cyan, le magenta, le jaune, le noir et le blanc suffisent pour produire, en impression 3D, une large gamme de teintes vives et pastel. Une alternance ciblée des couleurs CMJN dans la structure des couches permet d'obtenir un mélange optique des couleurs.

Quiconque fabrique des pièces multicolores par impression 3D à base de filaments se heurte rapidement à des contraintes économiques lors du choix des couleurs. Jusqu’à présent, c’est la gamme de filaments standard disponibles qui détermine l’aspect final, ce qui oblige les fabricants et les utilisateurs à produire ou à stocker des bobines de matériau spécifiques pour chaque nuance.

Un concept de couleurs développé par le fabricant de mélanges-maîtres Grafe transpose désormais le principe de l'impression quadrichromique classique à la fabrication additive. À partir de seulement cinq couleurs de base (cyan, magenta, jaune, noir et blanc), les imprimantes multicolores produisent une large gamme de nuances directement au cours du processus d'impression.

Mélange optique des couleurs plutôt qu'une coloration homogène

Contrairement à l'impression offset, qui superpose des points de couleur finement tramés, l'impression 3D repose sur l'alternance ciblée de fines couches de plastique. Les différents filaments de couleur ne fusionnent pas dans l'extrudeuse pour former une masse homogène, mais se déposent successivement, couche après couche. À une distance d'observation définie, ces couches successives se fondent, aux yeux de l'observateur, pour former de nouvelles nuances de couleur. En fonction de l’épaisseur des couches, de la succession des couleurs et de l’angle d’observation, on obtient des surfaces présentant de fins dégradés de couleurs et des structures uniques. La stratification visible passe ainsi d’une caractéristique technique typique à un élément de conception délibéré.

« Dans l’impression 3D, la couleur devient de plus en plus un facteur de conception à part entière », explique Lars Schulze, responsable du développement des couleurs et des sciences des matériaux chez Grafe. La combinaison ciblée de différentes couches de couleur produit des effets visuels qui vont au-delà d’une coloration classique et homogène. L’entreprise y voit un potentiel pour de nouvelles conceptions de surfaces dans la fabrication additive en série et à l’unité. « Alors que, dans les premières années de la fabrication additive, la liberté géométrique et la rapidité de prototypage primaient avant tout, la conception des couleurs occupe aujourd’hui une place plus importante avec l’utilisation de cette technologie pour les pièces finales et visibles », précise M. Schulze.

Cinq mélanges-maîtres pour le PLA et le PETG

Pour la fabrication de ces filaments, Grafe fournit des systèmes de mélanges-maîtres spécialement adaptés dans les couleurs de base cyan, magenta, jaune, noir et blanc. Le blanc éclaircit visuellement les couleurs de base vives et permet d'obtenir des tons pastel doux dans la structure en couches. Le noir complète la gamme en apportant des nuances profondes et contrastées ainsi que des tons sombres nuancés. L'étendue de la palette de couleurs obtenue dépend en grande partie de la pigmentation, de la transparence des polymères et de la séquence de couches choisie. 

Dès le lancement sur le marché, les mélanges-maîtres sont disponibles pour les deux thermoplastiques bien établis dans l'impression 3D : le PLA et le PETG. Ces deux gammes de produits sont adaptées aux conditions de processus de l'extrusion de filaments et peuvent être intégrées directement dans les lignes de production existantes. En fonction de l’intensité de couleur souhaitée et de l’application, le fabricant recommande une concentration d’utilisation comprise entre 5 et 7 %. Des formulations standard sont déjà disponibles, ce qui permet aux fabricants de filaments de demander des échantillons dans les plus brefs délais et de lancer leurs propres séries d’essais. 

Une gamme de produits moins complexe dans le domaine de la logistique

Outre la liberté de conception, le système vise avant tout la rentabilité tout au long de la chaîne d'approvisionnement. « Au lieu de devoir disposer de nombreuses formulations de couleurs distinctes, les fabricants de filaments peuvent exploiter un large éventail de possibilités de conception avec seulement quelques mélanges-maîtres coordonnés », souligne M. Schulze. Cela réduit la complexité de la gamme, simplifie la gestion des stocks et facilite la planification des matériaux tant chez le fabricant de filaments que chez le transformateur. Parallèlement, Grafe travaille déjà à l’extension du concept CMYK à d’autres classes de polymères afin d’ouvrir la voie à de nouvelles applications techniques dans l’impression 3D à base de filaments. (mg)

AdditivX | 26 janvier 2027

La fabrication additive, un outil au service de la chaîne d'approvisionnement, de la production et des services

Ce colloque a pour objectif de montrer comment l'impression 3D, qu'elle soit en plastique ou en métal, peut être utilisée comme un outil stratégique pour la fabrication de pièces de rechange, quel que soit le secteur d'activité. L'accent sera mis sur les matériaux, les procédés, la rentabilité et l'intégration dans les structures de production et de maintenance existantes, y compris celles issues d'autres domaines de la fabrication additive.

Thèmes principaux de l'événement :

• Transformation additive chez Daimler Truck & Buses (Discours d'ouverture)

• Quelles sont les exigences techniques en matière de matériaux et de procédés auxquelles doit répondre un matériau haute performance dans le domaine de la fabrication additive ?

• Un stock de pièces détachées numérique : fiction ou réalité ?

• Aspects réglementaires

• À ne pas manquer : Visite guidée du centre technique SKZ

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