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實現全彩3D打印的方式居然這么多,色彩中蘊藏的機遇在哪里?

時間:2017-7-24 11:33:00   來源:3D打印世界   添加人:admin

  本文作者為Get3DSmart公司的創始人和首席執行官JohnHauer,他對全球主流的全彩3D打印技術進行了概述,從這種歷史的眼光來看,3D打印實現如2D印刷那樣的全彩似乎已經越來越可期了,色彩一定會是3D打印走向生活和工業的一個重要的轉折點。

  我認為全彩3D打印存在巨大的機遇,為什么呢?

  “對于數字打印來說,它的轉折點就是可負擔的顏色,我想這同樣適用于3D,是通過直接打印出顏色還是后期處理上色來實現還有待討論,但現在你買的那些通過大規模生產出來的產品有多少是單色的?不是很多。”

  這是我在兩年前寫下的,現在情況出現了變化,因為實現全彩的選擇更多,甚至還有更多的方法在進行中。

  過去

  回到我寫那篇文章的時候,僅僅只有幾種方式來實現色彩3D打印。

  FDM實現色彩打印依賴于材料,可以在層之間切換色彩,實現類似于彩虹一樣的效果,有些制造商用混合纖維來實現新的顏色,但FDM還是太局限了,因為顏色是由打印層決定,而非體素。

  另一種方法是在打印完成以后再上色,其中選擇性激光燒結SLS使用白色尼龍塑料打印出來的產品的上色效果最好,這樣能實現更多的色彩,但依然存在局限,只能進行表面裝飾,內部依然是白色的,最大的問題在于會有磨損,而且隨著時間的推移,顏料會掉。

  接著,Stratasys開始向全彩的方向進軍,推出了基于polyjet技術的Connex3機器,可以實現體素水平的色彩選擇,然而他們的局限在于調色板是由最基本的三種顏色組成,在目前的全彩2D印刷過程中,至少需要4種顏色,因此Connex3可能滿足了全彩,但還未囊括整個色彩范圍。

  Mcor目前也在推出可以實現全彩的機器,但也只是外表可以全彩,他們使用的是傳統的紙張,數字模切出形狀,再一層層疊加直到產品成型,然后對外觀進行噴墨,這當然實現了外觀的彩色,但內部依然是白色。

  可能由ZCorporation公司首次推出的一款機器是實現全彩打印最好的方法,這種機器可以在基礎材料中將噴出的墨水進行混合,實現體素級別的色彩。后來這家公司被3DSystems收購,改名為ColorJetPrinting(CJP),3DSystems是這樣描述其打印過程的

  “CJP是一種增材制造方法,涉及到兩個主要的元素——核心和粘結劑,輥筒將核心材料在構建臺上鋪上薄薄的一層,噴墨打印頭就會選擇性噴出彩色粘結劑,使得核心材料固化,這個過程完成以后,構建臺向下移一層,再進行同樣的過程,直到全彩的三維模型完成。”

  這種技術也存在一些問題,就是打印速度太慢,而且打印出來的部件很脆弱,因此只能用于醫療和建筑的建模。

  現在

  當惠普它宣布進入3D打印領域的時候震驚了世界,當時惠普在研發上的投入甚至超過了整個3D打印行業的總體收入,大多數人都認為他們的機器將是顛覆性的,一年后,惠普推出了全新射流熔融3D打印機。

  惠普的多射流熔融技術允許體素級別的3D打印,一個“體素”就是一個三維像素,其打印過程中使用不同的“媒介”,可以將體素給定到不同的部位,每個部位都會擁有獨特的屬性。

  惠普3D打印全彩樣品

  目前,惠普的機器只能打印黑色,但是商用的全彩打印機已經提上日程。

  但惠普并非唯一,也許會成為惠普的競爭威脅,因為Stratasys也推出了全彩解決方案——J750同樣基于噴射技術,現在可以打印360,000種顏色,多種材料。

  還有其他的參與者,比方說Rize近日發布了一款混合FDM和噴墨基技術的設備,他們的機器使用增強聚合物沉積,可將塑料絲和功能性油墨混合在一起,目前還只能添加一種顏色,但他們最終的目標是全彩和多材料打印,這似乎是一種非常有趣的實現多彩打印的方法。

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