淺談混色3D打印技術(shù)發(fā)布于：2015-08-1911:33簡(jiǎn)介說(shuō)到FDM的3D打印機(jī)，很多人都說(shuō)是玩具沒(méi)有什么用處，還有的說(shuō)這種機(jī)器不能像2D打印機(jī)那樣打印全彩，沒(méi)有太多價(jià)值。而且國(guó)外還有許多創(chuàng)業(yè)公司都宣布要做成全彩的FDM3D打印機(jī)。但是結(jié)果是可悲的基本宣布的公司不是倒閉就是茍延殘喘。全彩的FDM3D打印機(jī)儼然成為了FDM領(lǐng)域的一顆皇冠，等待有心之人的摘取。在這條道路上探索的我只是這條道路上普普通通的一員。很多人（包括我）都想全彩暫時(shí)實(shí)現(xiàn)不了，退而求其次。進(jìn)行混合不同顏色的耗材進(jìn)行打?。ㄆ鋵?shí)再此之前還實(shí)施過(guò)耗材染色，耗材駁接等方式）。后來(lái)在萬(wàn)能的淘寶上還出現(xiàn)彩虹色的耗材絲我還買個(gè)幾卷實(shí)驗(yàn)。我買的耗材打印的花瓶RichRapRichardHorne是一名偉大的探索者，他首先在reprapmendelmax（richrap）完成紅黃藍(lán)三色的混合實(shí)驗(yàn)是了不起的，他也做了顆粒擠出機(jī)和蠕動(dòng)式擠出機(jī)等。（圖為混合效果圖）RichardHorne基本工作原理是：擁有利用三個(gè)擠出機(jī)，同時(shí)向一個(gè)噴嘴（即熱端）供應(yīng)塑料絲（3D打印機(jī)所需耗材），塑料絲在噴嘴處融化，然后堆積在作品表面。控制實(shí)現(xiàn)方式RichardHorne是一個(gè)非常聰明的人，他是通過(guò)修改擠出機(jī)的脈沖當(dāng)量來(lái)完成混合擠出的。例如一個(gè)正常的擠出機(jī)是90個(gè)脈沖為一毫米。如果是三組混合總量就是原先總量的3倍。RichardHorne通過(guò)將擠出機(jī)1的脈沖設(shè)置為45個(gè)脈沖每毫米，擠出機(jī)2的脈沖設(shè)置為45個(gè)脈沖每毫米，擠出機(jī)3的脈沖設(shè)置為45個(gè)脈沖每毫米.最后在步進(jìn)電機(jī)上裝上開(kāi)關(guān)，只要保證其中兩臺(tái)電機(jī)是閉合，另一臺(tái)斷開(kāi)，就能夠保證總量不變，而且RichardHorne使用的repetier固件可以在EEPROM中修改脈沖當(dāng)量。通過(guò)紅色、黃色和藍(lán)色塑料絲，通過(guò)融合黃色和藍(lán)色產(chǎn)生綠色，融合紅色和藍(lán)色產(chǎn)生紫色圖為RichardHorne這個(gè)偉大的探索者RichRap的工作原理更像是扎染(織物在染色時(shí)部分結(jié)扎起來(lái)使之不能著色的一種染色方法)，而不是噴墨打印。顏色并不是真正意義上的混合，而是以一種“牙膏效應(yīng)”方式混合，顏色之間是有距離的。因?yàn)槿诨乃芰闲枰粋€(gè)過(guò)渡時(shí)間。Builder3D打印機(jī)在2014年6月4日，荷蘭3D打印機(jī)制造商Builder宣布其3D打印機(jī)產(chǎn)品將增加一個(gè)新穎而獨(dú)特的功能：混色(colomixing)3D打印。Builder3D打印機(jī)上將會(huì)安裝一種兩進(jìn)一出的擠出機(jī)。注意!這可不是兩個(gè)擠出頭哦，它是用兩種材料/顏色通過(guò)一個(gè)噴嘴擠出。這種設(shè)置使得它可以使用Builder新的顏色混合工具混合顏色。請(qǐng)看下面的圖片，這個(gè)花瓶是是用黃色和粉紅色兩種線材打印的，Builder在打印文件中加入了“混色”代碼，于是最終生成了一只漂亮的三色花瓶：粉紅色、橙色和黃色。但是這個(gè)機(jī)器卻高達(dá)一萬(wàn)多人民幣，就算是香港代工的也要九千多?；焐脑硎褂没焐δ?，您就能將兩種顏色的PLA線材混合在一起生成第三種顏色。主要是在G-代碼中改變兩種顏色的擠出百分比，例如，設(shè)定40%的紅色材料和60％的黃色材料。混色G-代碼的生成Builder公司在其網(wǎng)站上放置了一個(gè)“混色”生成器應(yīng)用程序?？梢韵壬蟼髂腉代碼，然后選擇混合比例。網(wǎng)上的生成器會(huì)您在現(xiàn)有的G代碼中植入相應(yīng)的指令。新指令將普通的G代碼文件轉(zhuǎn)化成一個(gè)“混色”的G代碼文件。之后，您就可以把它下載下來(lái)，傳入3D打印機(jī)進(jìn)行打印。但是這個(gè)Gcode生成器卻高達(dá)50歐元，雖然在歐元極度貶值的今天，對(duì)于喜歡盜版的中國(guó)人來(lái)說(shuō)還是不能接受的。下面是幾張我一個(gè)好朋友買的這臺(tái)機(jī)器打印的效果Builder3D打印機(jī)的噴頭圖片深圳森工混合3D打印機(jī)國(guó)外2014年推出了混合3D打印機(jī)國(guó)內(nèi)的人也沒(méi)有閑著。2015年3月，深圳3D打印機(jī)廠商森工科技推出了其獨(dú)家研發(fā)的混色3D打印機(jī)MakerPiM2030X，據(jù)說(shuō)該產(chǎn)品屬于國(guó)內(nèi)獨(dú)家首發(fā)。森工科技的這款3D打印機(jī)是建立在三基色原理的基礎(chǔ)上（關(guān)鍵是只是雙混色），通過(guò)多色混合而實(shí)現(xiàn)彩色的打印效果。跟國(guó)外混色機(jī)器相比，其機(jī)械性能更優(yōu)，打印更加流暢不堵頭，各方面性能更加領(lǐng)先，（我親自去他們公司看過(guò)還湊合著）這標(biāo)志著國(guó)內(nèi)FDM原理3D打印機(jī)即將邁入彩色3D打印的新時(shí)代（太夸大了）。價(jià)格12000+便宜不了多少，還不如香港代工的Builder3D打印機(jī)便宜。大家請(qǐng)看新華網(wǎng)發(fā)的新聞：混色3D打印難題大學(xué)室友們搞掂了非專業(yè)生用兩年解決世界級(jí)難題（關(guān)鍵詞：非專業(yè)；世界級(jí)；難題）這臺(tái)打印機(jī)是我國(guó)第一臺(tái)混色3D打印機(jī)。很難想象，破解了這一世界級(jí)技術(shù)難題的年輕人并非專業(yè)出身，他們完全依靠埋頭攻堅(jiān)，歷經(jīng)2年時(shí)間才攻克難題。羅建旭2011年畢業(yè)于廣東藥學(xué)院電子醫(yī)療器械專業(yè)（廣藥出來(lái)的，就是在小谷圍島），同一個(gè)宿舍有創(chuàng)業(yè)意向的4名同學(xué)抱著對(duì)3D打印的濃厚興趣決定在一起創(chuàng)業(yè)。羅建旭將團(tuán)隊(duì)的成功歸功于兩名進(jìn)行技術(shù)研發(fā)的同學(xué)，“他倆都是可以為了解決一個(gè)問(wèn)題關(guān)起門不吃不喝埋頭攻堅(jiān)的人”。以混色打印技術(shù)為例，森工團(tuán)隊(duì)2012年開(kāi)始就嘗試攻克，這個(gè)世界級(jí)難題（如果這是世界級(jí)難題是不是太掉價(jià)了）的核心是一個(gè)噴嘴噴出兩種顏色，實(shí)現(xiàn)雙色和混色的效果?？此坪?jiǎn)單，但是在研發(fā)中，卻遇到不同顏色的材料混合后產(chǎn)生卡堵打印不暢等問(wèn)題。幾名年輕人日以繼夜地研發(fā)，并不斷與加工工廠進(jìn)行技術(shù)磨合，最終在去年6月攻克，成為國(guó)內(nèi)第一家、全球第二家攻克這個(gè)技術(shù)的團(tuán)隊(duì)。評(píng)價(jià)就是國(guó)內(nèi)的和國(guó)外的做3D打印的的人，國(guó)內(nèi)的在吹，國(guó)外的在做。森工用的噴頭申請(qǐng)了實(shí)用新型專利噴頭結(jié)構(gòu)專利文獻(xiàn)截圖專利文獻(xiàn)下載CN203995123U.pdf新創(chuàng)混色3D打印機(jī)國(guó)內(nèi)首款混色3d打印機(jī)全球首發(fā)（森工也說(shuō)他們首發(fā)，新創(chuàng)也說(shuō)他們首發(fā)，搞不清楚，森工新聞是3月下旬，新創(chuàng)新聞是四月上旬，不好甄別），該款3D打印機(jī)由深圳市新創(chuàng)三維科技公司開(kāi)發(fā)看起來(lái)和普通的FDM3D打印機(jī)差別并不是很大，但卻可以很好的實(shí)現(xiàn)混色打印。（結(jié)構(gòu)式corexy的）打印效果圖片臺(tái)灣退休工程師臺(tái)灣退休機(jī)械工程師張茂松在當(dāng)?shù)氐?D打印愛(ài)好者圈子里引起了關(guān)注。這臺(tái)3D打印機(jī)的最大特點(diǎn)是可以實(shí)現(xiàn)5種顏色的混色打?。ú荒芑旌?，只是分層換色）。這五種顏色即CMYKW：青色（Cyan）、品紅色（Magenta）、黃色（Yellow）、黑色（Key）、白色（White）的。這臺(tái)機(jī)器之所以能夠?qū)崿F(xiàn)這一點(diǎn)主要是基于張茂松獨(dú)特設(shè)計(jì)的FDM多孔進(jìn)料噴頭一—5進(jìn)1出的自制混色噴頭。簡(jiǎn)單的說(shuō)，就是5種顏色的材料進(jìn)去，從噴頭中出來(lái)的只是混合后的一種材料。理論上說(shuō)，這種混合方式可以實(shí)現(xiàn)數(shù)以百萬(wàn)計(jì)的不同顏色。而他顯然越來(lái)越接近達(dá)成目標(biāo)，但多管進(jìn)料、多色彩3D打印仍然是一個(gè)相當(dāng)復(fù)雜的事情。具體來(lái)說(shuō)，這涉及到你們村的你們一個(gè)五合一的擠出頭。他已經(jīng)成功地完成了二合一擠出，但是將所有五種顏色合而為一，顯然這是一個(gè)更大的挑戰(zhàn)。目前他已經(jīng)完成了兩個(gè)主要測(cè)試：第一個(gè)是打印一個(gè)35X35X35厘米的綠色花瓶。雖然從圖片上看起來(lái)還不錯(cuò)，但張茂松聲稱，他的滿意度只有65％，還需要調(diào)整參數(shù)，因?yàn)槠浔砻娴募y理還是有點(diǎn)明顯。評(píng)價(jià)，記者夸大其詞，這個(gè)工程師僅僅完成了五進(jìn)一出的噴頭測(cè)試，并沒(méi)有混合，不過(guò)噴頭設(shè)計(jì)的不錯(cuò)。國(guó)外愛(ài)好者h(yuǎn)ermanherman設(shè)計(jì)的三色全金屬水冷加熱頭這套噴頭有賣，價(jià)值89美元通過(guò)這套噴頭混色打印的效果圖德國(guó)的愛(ài)好者德國(guó)愛(ài)好者是在RUMBA上擴(kuò)展了兩個(gè)步進(jìn)驅(qū)動(dòng)器使其支持五色混合最開(kāi)始設(shè)計(jì)的三進(jìn)一出混色噴頭紅黃藍(lán)白黑五色五種顏色混合打印出來(lái)的效果評(píng)價(jià)：國(guó)外的愛(ài)好者就是不一般啊，以國(guó)外反襯國(guó)內(nèi)的愛(ài)好者啊。扯了這么多閑篇，現(xiàn)在我們就可以討論一下這么自己做一臺(tái)最基本的雙色混合的3D打印機(jī)這個(gè)打印機(jī)最關(guān)鍵的是兩部分第一是噴頭第二是控制部分，剩下的都自己做了。噴頭現(xiàn)在做雙色混合的人噴片采用E3DCyclops但是這樣導(dǎo)致混色不均勻而且還比較貴。E3DCyclops的內(nèi)部結(jié)構(gòu)就這么個(gè)玩意268因?yàn)楸旧磉@個(gè)噴頭就不是用來(lái)混色的是用來(lái)進(jìn)行雙色打印的，雙色打印與混色本身就是比較矛盾的，混色要求有一定的混合腔，雙色打印要求混合腔要小。官方上的描述也是不能混合但是實(shí)際上沒(méi)有辦法，湊合著用吧，也是能夠混合部分的黃色和藍(lán)色混合用E3DCyclops控制部分有兩種備選方案一是采用RAMPS1.4的板子第二就是買赤兔的主板，也支持混色打印RAMPS1.4按照單頭接線，只不過(guò)E1也要接上步進(jìn)電機(jī)，然后刷入我上傳的固件。mi