BC-CS Academy #008 – Farben im 3D-Druck: Von der Filamentwahl zum perfekten Look

1. Farbe verändert ein Modell

Die Wahl der Farbe hat keinen Einfluss darauf, welche Form ein Modell besitzt – aber sehr wohl darauf, wie wir diese Form wahrnehmen.

Ein Drache in Weiß und Blau kann beispielsweise eisig und kühl wirken. Dasselbe Modell in Schwarz und Rot bekommt einen völlig anderen Charakter. Grün- und Brauntöne können dagegen eher an Wald, Natur oder Fantasy erinnern.

Dabei spielt nicht nur der eigentliche Farbton eine Rolle. Auch Glanz, Oberfläche und Lichteinfall verändern die Wahrnehmung.

Deshalb lohnt es sich durchaus, schon vor dem Druck darüber nachzudenken, welche Wirkung das fertige Modell haben soll.

2. Klassische Filamentfarben

Die größte Auswahl gibt es bei klassischen, einfarbigen Filamenten.

Neben Schwarz, Weiß, Grau und den üblichen Grundfarben findet man mittlerweile praktisch jede denkbare Abstufung: Pastelltöne, kräftige Farben, Neonfarben, Hauttöne oder sehr dunkle und gedeckte Varianten.

Allerdings ist beispielsweise Blau nicht automatisch Blau.

Farbtöne unterscheiden sich zwischen Herstellern und teilweise auch zwischen verschiedenen Produktserien desselben Herstellers. Ein als „Dark Blue“ angebotenes Filament kann bei einem Hersteller deutlich heller aussehen als bei einem anderen.

Wer mehrere Farben innerhalb eines Modells kombinieren möchte, sollte das berücksichtigen.

3. Matt, glänzend, Silk und Metallic

Nicht nur der Farbton entscheidet über die Optik.

Matt

Matte Filamente reflektieren vergleichsweise wenig Licht und können dadurch besonders gleichmäßig wirken. Je nach Modell können auch die einzelnen Schichten weniger auffällig erscheinen.

Glänzend

Viele normale Filamente besitzen bereits einen gewissen Glanz. Dadurch werden Konturen und Rundungen stärker durch Lichtreflexionen betont.

Silk

Silk-Filamente besitzen einen besonders starken, oftmals fast seidigen Glanz. Sie eignen sich beispielsweise hervorragend für dekorative Modelle, Figuren oder Drachen.

Durch die starken Reflexionen können Details je nach Lichteinfall sehr unterschiedlich wirken.

Metallic

Metallic-Filamente sollen Oberflächen wie Metall erscheinen lassen. Je nach Filament wird dieser Effekt durch Glanz, Pigmente oder zusätzliche Partikel erzeugt.

Ein gedrucktes Modell wird dadurch natürlich nicht zu echtem Metall – optisch kann der Effekt aber durchaus beeindruckend sein.

4. Farbverläufe, Rainbow & Gradient – kaum ein Druck sieht aus wie der andere

Eine besonders interessante Variante sind Rainbow- und Gradient-Filamente.

Hier verändert sich die Farbe entlang des Filamentstrangs. Während immer mehr Filament von der Rolle verarbeitet wird, durchläuft der Druck nach und nach verschiedene Farbbereiche.

Das kann dafür sorgen, dass mehrere Drucke desselben Modells unterschiedlich aussehen.

Endet beispielsweise ein Druck gerade im violetten Bereich des Filaments, beginnt der nächste Druck mit derselben Rolle ungefähr dort und setzt den Farbverlauf anschließend weiter fort.

So kann ein Drache beispielsweise überwiegend Blau und Violett enthalten, während der nächste mit Violett beginnt und anschließend über Rot bis Orange verläuft.

Obwohl beide aus derselben Datei und sogar derselben Filamentrolle stammen, entstehen dadurch optisch unterschiedliche Modelle.

Die Größe des Modells ist entscheidend

Ein Rainbow-Filament bedeutet allerdings nicht automatisch, dass auf jedem Modell ein kompletter Regenbogen zu sehen ist.

Entscheidend sind unter anderem:

• der Filamentverbrauch des Modells,
• die Länge der einzelnen Farbbereiche und
• die Länge eines vollständigen Farbzyklus des verwendeten Filaments.

Ein kleines Modell verbraucht möglicherweise nur so wenig Filament, dass lediglich ein oder zwei Farbtöne sichtbar werden. Ein großes Modell kann dagegen mehrere Übergänge oder sogar mehrere vollständige Farbzyklen enthalten.

Academy-Tipp: Gerade die Tatsache, dass sich der Farbverlauf auf der Rolle mit jedem Druck fortsetzt, macht den Reiz solcher Filamente aus. Druckt man mehrere identische Modelle hintereinander, kann daraus eine ganze Serie kleiner Unikate entstehen.

5. Magic, Dual-Color und Tri-Color

Auf den ersten Blick können sogenannte Magic-, Dual- oder Tri-Color-Filamente ähnlich wie Gradient-Filamente aussehen. Technisch steckt dahinter aber ein anderer Effekt.

Bei diesen Filamenten befinden sich mehrere Farben gleichzeitig nebeneinander im Filamentstrang.

Dadurch können verschiedene Seiten eines Modells unterschiedliche Farben zeigen.

Ein Modell kann beispielsweise von vorne blau erscheinen, während von der Seite stärker Violett sichtbar wird. Bewegt man das Modell oder verändert den Lichteinfall, scheint sich die Farbe zu verändern.

Besonders bei runden, gedrehten oder stark strukturierten Modellen kann dieser Effekt sehr auffällig sein.

Gradient und Magic sind also nicht dasselbe

6. Noch mehr Spezial- und Effektfilamente

Damit sind die Möglichkeiten noch lange nicht ausgeschöpft.

Transparent und transluzent

Manche Filamente lassen Licht teilweise oder stärker hindurch. Wirklich glasklar werden normale FDM-Drucke allerdings nur schwer, da die einzelnen Schichten und Druckbahnen weiterhin Einfluss auf die Lichtbrechung haben.

Glow-in-the-Dark

Diese Filamente speichern Licht und leuchten anschließend im Dunkeln nach.

Glitter und Sparkle

Kleine Partikel im Filament erzeugen glitzernde oder funkelnde Oberflächen und können gleichzeitig dazu beitragen, Schichtlinien optisch etwas zu kaschieren.

Marble, Stein und andere Effekte

Durch verschiedenfarbige Partikel oder spezielle Mischungen können beispielsweise Marmor-, Granit- oder andere Materialoptiken nachgebildet werden.

Holz-, Carbon- und andere gefüllte Filamente

Hier geht es teilweise nicht mehr ausschließlich um Farbe. Dem Kunststoff werden zusätzliche Bestandteile oder Fasern zugesetzt, um eine bestimmte Optik oder technische Eigenschaften zu erreichen.

Wichtig: Manche dieser Zusätze können stärker abrasiv wirken als normales Filament und dadurch insbesondere Messingdüsen schneller verschleißen. Je nach Material kann deshalb eine verschleißfestere Düse sinnvoll oder notwendig sein.

7. Einfarbig oder mehrfarbig?

Natürlich muss man sich nicht auf die Farbe des Filaments beschränken.

Moderne 3D-Drucker können Modelle während eines Druckvorgangs mit mehreren Farben herstellen.

Dabei gibt es unterschiedliche Verfahren.

Manueller Filamentwechsel

Die einfachste Variante ist ein Filamentwechsel an einer bestimmten Schichthöhe.

Das eignet sich beispielsweise hervorragend für Schilder oder Schriftzüge: Der Grundkörper wird in einer Farbe gedruckt und für die erhabene Schrift wird anschließend eine andere Farbe verwendet.

Automatische Filamentwechselsysteme

Systeme wie AMS, MMU und vergleichbare Lösungen können verschiedene Filamente bereitstellen und während des Drucks automatisch zwischen ihnen wechseln.

Damit können Farben nicht nur schichtweise, sondern auch innerhalb derselben Schicht gewechselt werden.

Allerdings muss beim Wechsel zwischen zwei Farben häufig noch vorhandenes Material aus der Düse entfernt werden. Dabei entsteht zusätzlicher Filamentverbrauch – der bekannte Purge- bzw. Spülabfall.

Mehrere Düsen oder Werkzeugköpfe

Eine andere Lösung sind Drucker mit mehreren Düsen oder Werkzeugköpfen. Hier können unterschiedliche Materialien oder Farben bereits in getrennten Düsen bereitstehen.

Dadurch können Farbwechsel schneller erfolgen und je nach System deutlich weniger oder sogar kein klassisches Spülen zwischen bestimmten Werkzeugwechseln erforderlich sein.

Welches Verfahren sinnvoll ist, hängt stark vom Drucker, Modell und gewünschten Ergebnis ab.

8. Welche Farben passen zusammen?

Hier gibt es keine feste Regel – schließlich soll das fertige Modell vor allem demjenigen gefallen, für den es bestimmt ist.

Ein paar einfache Prinzipien können bei der Auswahl trotzdem helfen.

Starke Kontraste wie Schwarz und Weiß sorgen für eine klare Trennung.

Ähnliche Farbtöne wie Dunkelblau und Hellblau wirken dagegen harmonischer.

Eine Akzentfarbe kann gezielt kleine Details hervorheben. Ein überwiegend schwarzes Modell mit einzelnen roten oder goldenen Elementen kann beispielsweise völlig anders wirken als ein Modell, bei dem beide Farben gleich stark vertreten sind.

Auch die Helligkeit sollte man berücksichtigen. Zwei sehr dunkle Farben können auf einem Foto unterschiedlich aussehen, am fertigen Modell aber kaum voneinander zu unterscheiden sein.

Am Ende gilt jedoch:

Erlaubt ist, was gefällt.

9. STL, 3MF und die Farben eines Modells

Bereits in BC-CS Academy #005 haben wir uns verschiedene Dateiformate genauer angesehen.

Beim Thema Farbe wird einer ihrer Unterschiede besonders interessant.

Eine klassische STL-Datei beschreibt im Wesentlichen die Geometrie eines Modells. Informationen darüber, welcher Bereich später welche Farbe erhalten soll, gehören normalerweise nicht dazu.

Ein 3MF-Projekt kann dagegen wesentlich mehr Informationen enthalten. Abhängig davon, wie die Datei erstellt und gespeichert wurde, können beispielsweise bereits Zuordnungen für verschiedene Farben oder Materialien enthalten sein.

Das bedeutet allerdings nicht, dass jedes heruntergeladene 3MF-Modell automatisch fertig für den Mehrfarbdruck vorbereitet ist.

Fehlen entsprechende Informationen, können Bereiche eines Modells in vielen Slicern auch nachträglich eingefärbt werden.

10. Drucken oder bemalen?

Mehrfarbdruck ist nicht die einzige Möglichkeit, Farbe auf ein Modell zu bekommen.

Eine klassische Methode aus dem Modellbau funktioniert natürlich auch beim 3D-Druck:

Das Modell wird nach dem Druck bemalt.

Dafür kann es beispielsweise zunächst geschliffen und grundiert werden. Anschließend lassen sich mit Pinsel oder Airbrush nahezu beliebige Farben und Details auftragen.

Techniken wie Washes, Drybrushing oder gezielt gesetzte Highlights können Strukturen zusätzlich hervorheben.

Gerade bei sehr detaillierten Figuren kann Bemalung Ergebnisse ermöglichen, die mit einem reinen Mehrfarbdruck nur schwer oder mit sehr vielen Farbwechseln erreichbar wären.

Und manchmal ist ein unscheinbarer grauer oder weißer Druck deshalb nur die Leinwand für das eigentliche Ergebnis.

11. Farben vorher testen

Die Farbe auf dem Bildschirm, das Filament auf der Rolle und das fertig gedruckte Modell können überraschend unterschiedlich aussehen.

Licht, Oberfläche, Druckrichtung und Schichthöhe beeinflussen die Wahrnehmung. Hinzu kommt, dass Produktfotos eines Herstellers unter anderen Lichtbedingungen aufgenommen wurden und auch der eigene Monitor Farben unterschiedlich darstellen kann.

Wer häufig mit verschiedenen Filamenten arbeitet, kann deshalb kleine Farbmuster beziehungsweise Swatches drucken.

Diese zeigen die tatsächliche Farbe und Oberfläche des Filaments wesentlich besser als ein Bild im Onlineshop.

Gerade bei mehreren ähnlichen Farbtönen kann eine eigene Sammlung solcher Muster später viel Zeit bei der Auswahl sparen.

12. Farbe ist nicht gleich Material

Bei all den optischen Möglichkeiten darf ein Punkt nicht vergessen werden:

Die Farbe sagt zunächst nichts darüber aus, welches Material man verwendet.

Ein rotes PLA und ein rotes PETG können ähnlich aussehen und trotzdem unterschiedliche Eigenschaften besitzen.

Welche Unterschiede es zwischen PLA, PETG, ABS, ASA, TPU und weiteren Materialien gibt, haben wir bereits ausführlich in BC-CS Academy #007 behandelt.

Bei funktionalen Bauteilen sollte deshalb zuerst das geeignete Material ausgewählt werden – und anschließend die passende Farbe.

Bei einem dekorativen Modell darf dagegen natürlich die Optik deutlich stärker im Vordergrund stehen.

Fazit: Farbe macht aus einem Modell dein Modell

3D-Druck bietet längst mehr Möglichkeiten als ein Modell einfach nur in Rot, Blau oder Schwarz auszudrucken.

Matte und glänzende Oberflächen verändern die Wirkung. Silk und Metallic sorgen für besondere Reflexionen. Rainbow- und Gradient-Filamente lassen während des Drucks Farbverläufe entstehen, während Magic-, Dual- und Tri-Color-Filamente ihre Wirkung abhängig von Blickrichtung und Licht verändern.

Mit modernen Mehrfarbsystemen lassen sich verschiedene Filamente sogar innerhalb eines Modells kombinieren – und wer noch einen Schritt weitergehen möchte, kann sein Modell anschließend bemalen.

Dabei gibt es nicht die eine perfekte Farbkombination.

Manchmal reicht eine einzige Farbe. Manchmal sind es vier. Manchmal übernimmt ein Rainbow-Filament die Entscheidung einfach selbst.

Und genau das ist eine der schönen Seiten des 3D-Drucks:

Aus derselben Datei können Modelle entstehen, die am Ende vollkommen unterschiedlich wirken.