現(xiàn)在市面主流混色3D打印機(jī)技術(shù)方案有哪些？
時(shí)間：2015-08-22 22:48 來源：南極熊3D打印網(wǎng) 作者：中國3D打印網(wǎng) 閱讀：次
作者：黃子帆
說到FDM的3D打印機(jī)，很多人都說是玩具沒有什么用處，還有的說這種機(jī)器不能像2D打印機(jī)那樣打印全彩，沒有太多價(jià)值。而且國外還有許多創(chuàng)業(yè)公司都宣布要做成全彩的FDM 3D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FDM 3D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)施過耗材染色，耗材駁接等方式）。后來在萬能的淘寶上還出現(xiàn)彩虹色的耗材絲我還買個(gè)幾卷實(shí)驗(yàn)。
我買的耗材
RichRap
Richard Horne是一名偉大的探索者，他首先在reprap mendelmax（richrap）完成紅黃藍(lán)三色的混合實(shí)驗(yàn)是了不起的，他也做了顆粒的擠出機(jī)和蠕動(dòng)式擠出機(jī)等。（圖為混合效果圖）
Richard Horne
基本工作原理是：擁有三個(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
Richard Horne 是一個(gè)非常聰明的人，他是通過修改擠出機(jī)的脈沖當(dāng)量來完成混合擠出的。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。Richard Horne 通過將擠出機(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)上裝上開關(guān)，只要保證其中兩臺(tái)電機(jī)是閉合，另一臺(tái)斷開，就能夠保證總量不變，而且Richard Horne 使用的repetier固件可以在EEPROM中修改脈沖當(dāng)量。通過紅色、黃色和藍(lán)色塑料絲，通過融合黃色和藍(lán)色產(chǎn)生綠色，融合紅色和藍(lán)色產(chǎn)生紫色。
圖為Richard Horne 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)過渡時(shí)間。
Builder 3D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。
Builder 3D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。請看下面的圖片，這個(gè)花瓶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)一萬多人民幣，就算是香港代工的也要九千多。
混色的原理
使用混色功能，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)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，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，對于喜歡盜版的中國人來說還是不能接受的。
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
Builder 3D打印機(jī)的噴頭圖片
深圳森工混合3D打印機(jī)
國外2014年推出了混合3D打印機(jī)國內(nèi)的人也沒有閑著。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)MakerPi M2030X，據(jù)說該產(chǎn)品屬于國內(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），通過多色混合而實(shí)現(xiàn)彩色的打印效果。跟國外混色機(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還湊合著）這標(biāo)志著國內(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Builder 3D打印機(jī)
大家請看
新華網(wǎng)發(fā)的新聞 ：混色3D打印難題 大學(xué)室友們搞定了
http://news.xinhuanet.com/tech/2 ... 47a7b7e80a40613cfe1
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�？此坪唵危窃谘邪l(fā)中，卻遇到不同顏色的材料混合后產(chǎn)生卡堵打印不滑順等問題。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)就是國內(nèi)的和國外的做3D打印的的人，國內(nèi)的在吹，國外的在做。
森工用的噴頭申請了實(shí)用新型專利
噴頭結(jié)構(gòu)專利文獻(xiàn)截圖
新創(chuàng)混色3D打印機(jī)
國內(nèi)首款混色3D打印機(jī)全球首發(fā)（森工也說他們首發(fā)，新創(chuàng)也說他們首發(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)三維科技公司開發(fā)看起來和普通的FDM 3D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——5進(jìn)1出的自制混色噴頭。簡單的說，就是5種顏色的材料進(jìn)去，從噴頭中出來的只是混合后的一種材料。理論上說，這種混合方式可以實(shí)現(xiàn)數(shù)以百萬計(jì)的不同顏色。
而他顯然越來越接近達(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。具體來說，這涉及到一個(gè)五合一的擠出頭，這是他必須自己開發(fā)的。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)主要測試：第一個(gè)是打印一個(gè)35×35×35厘米的綠色花瓶。雖然從圖片上看起來還不錯(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。
國外愛好者h(yuǎn)erman
herman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
通過這套噴頭混色打印的效果圖
德國的愛好者
德國愛好者是在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的效果
評(píng)價(jià)：國外的愛好者就是不一般啊，以國外反襯國內(nèi)的愛好者啊。
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扯了這么多閑篇，現(xiàn)在我們就可以討論一下怎么自己做一臺(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頭采用E3D Cyclops但是這樣導(dǎo)致混色不均勻而且還比較貴。
E3D Cyclops的內(nèi)部結(jié)構(gòu)
就這么個(gè)玩意268
因?yàn)楸旧磉@個(gè)噴頭就不是用來混色的是用來進(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
黃色和藍(lán)色混合用E3D Cyclops
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E1也要接上步進(jìn)電機(jī)，然后刷入我上傳的固件。固件下載點(diǎn)擊
然后EEPROM里面修改參數(shù)，行程開關(guān)默認(rèn)常閉接法，支持笛卡爾3D打印機(jī)
赤兔主板的混色打印
我的好友易瑜他們做的赤兔主板支持混色打印，又想起和他一起吃湖南大碗菜，把我們辣的。。。。
M6050就是控制混色打印的輔助代碼
三色混合
我自己閑的沒事也順便研究了三色混合的技術(shù)，目前正在調(diào)試中。
下面
自己做的三色混合打印效果圖
打印的心形書簽
(責(zé)任編輯：admin)
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