3D打印

　　本文作者为Get3DSmart公司的创始人和首席执行官JohnHauer，他对全球主流的全彩3D打印技术进行了概述，从这种历史的眼光来看，3D打印实现如2D印刷那样的全彩似乎已经越来越可期了，色彩一定会是3D打印走向生活和工业的一个重要的转折点。

　　我认为全彩3D打印存在巨大的机遇，为什么呢？

　　“对于数字（2D）打印来说，它的转折点就是可负担的颜色，我想这同样适用于3D，是通过直接打印出颜色还是后期处理上色来实现还有待讨论，但现在你买的那些通过大规模生产出来的产品有多少是单色的？不是很多。”

　　这是我在两年前写下的，现在情况出现了变化，因为实现全彩的选择更多，甚至还有更多的方法在进行中。

　　过去

　　回到我写那篇文章的时候，仅仅只有几种方式来实现色彩3D打印。

　　FDM实现色彩打印依赖于材料，可以在层之间切换色彩，实现类似于彩虹一样的效果，有些制造商用混合纤维来实现新的颜色，但FDM还是太局限了，因为颜色是由打印层决定，而非体素。

　　另一种方法是在打印完成以后再上色，其中选择性激光烧结SLS使用白色尼龙塑料打印出来的产品的上色效果最好，这样能实现更多的色彩，但依然存在局限，只能进行表面装饰，内部依然是白色的，最大的问题在于会有磨损，而且随着时间的推移，颜料会掉。

　　接着，Stratasys开始向全彩的方向进军，推出了基于polyjet（喷射）技术的Connex3机器，可以实现体素水平的色彩选择，然而他们的局限在于调色板是由最基本的三种颜色组成，在目前的全彩2D印刷过程中，至少需要4种颜色（青、红、黄、黑），因此Connex3可能满足了全彩，但还未囊括整个色彩范围。

　　Mcor目前也在推出可以实现全彩的机器，但也只是外表可以全彩，他们使用的是传统的纸张，数字模切出形状，再一层层叠加直到产品成型，然后对外观进行喷墨，这当然实现了外观的彩色，但内部依然是白色（取决于你用什么颜色的纸）。

　　可能由ZCorporation公司首次推出的一款机器是实现全彩打印最好的方法，这种机器可以在基础材料中将喷出的墨水进行混合，实现体素级别的色彩。后来这家公司被3DSystems收购，改名为ColorJetPrinting(CJP)，3DSystems是这样描述其打印过程的：

　　“CJP是一种增材制造方法，涉及到两个主要的元素——核心和粘结剂，辊筒将核心材料在构建台上铺上薄薄的一层，喷墨打印头就会选择性喷出彩色粘结剂，使得核心材料固化，这个过程完成以后，构建台向下移一层，再进行同样的过程，直到全彩的三维模型完成。”

　　这种技术也存在一些问题，就是打印速度太慢，而且打印出来的部件很脆弱，因此只能用于医疗和建筑的建模。

　　现在

　　当惠普它宣布进入3D打印领域的时候震惊了世界，当时惠普在研发上的投入甚至超过了整个3D打印行业的总体收入，大多数人都认为他们的机器将是颠覆性的，一年后，惠普推出了全新射流熔融3D打印机。

　　惠普的多射流熔融技术允许体素级别的3D打印，一个“体素”就是一个三维像素，其打印过程中使用不同的“媒介”，可以将体素给定到不同的部位，每个部位都会拥有独特的属性。

　　目前，惠普的机器只能打印黑色，但是商用的全彩打印机已经提上日程。

　　但惠普并非唯一，也许会成为惠普的竞争威胁，因为Stratasys也推出了全彩解决方案——J750同样基于喷射技术，现在可以打印360,000种颜色，多种材料。

　　还有其他的参与者，比方说Rize近日发布了一款混合FDM和喷墨基技术的设备，他们的机器使用增强聚合物沉积，可将塑料丝和功能性油墨混合在一起，目前还只能添加一种颜色（青色），但他们最终的目标是全彩和多材料打印，这似乎是一种非常有趣的实现多彩打印的方法。

　　未来

　　与惠普一样，其它来自2D印刷行业的公司也打算进军3D打印市场，例如Canon、Ricoh和KonicaMinolta。他们都有很高的研发经费，也有能力并有经验制造昂贵的设备。重要的是，他们明白，色彩至关重要。

　　2015年，Mimaki宣布进军3D打印行业，发展自己的全彩3D打印机。现在该产品正在商业化阶段。

　　今年四月，MimakiUSA在2017年国际广告展中展示自己的新技术。

　　MimakiEngineering公司于1975年在日本长野成立，十年后凭借笔式绘图仪进入2D打印行业。它的第一个全彩喷墨打印机于1996年推出。如今，该公司提供完整的产品线，包括2D电子打印机和切割机，还有完整的产品解决方案，例如为广告绘图、纺织服装和工业印刷市场里的超流行应用提供硬件，软件和消耗品支持。

　　凭借他们在打印行业的经验，他们看重色彩的重要性。

　　MimakiUSA的副主席KenVanhorn说：“色彩一直是市场的马达。我们公司要将在墨水化学和沉积工艺多年的经验带入3D打印行业。”

　　我们来看看他们紫外线喷墨打印机技术的优点：

　　超过1000万个的潜在颜色组合

　　ICCprofile颜色管理系统和最大的全彩构建区域3D打印机

　　高质量3D打印产品，做到精致，准确，十分逼真

　　干净的墨水，可以独立喷射也可结合彩色墨水，打印半透明物体

　　独特的支撑材料，用水可轻易去除

　　“色彩是2D印刷行业的重要转折点。我们知道它在3D打印中也会发挥重要作用。看看那些个人雕像或者说是3D打印自拍，它们是3D打印消费品的早期杀手级应用之一。但是大多数情况下，它们不仅贵，而且也不像顾客。我们必须做得更好。”

　　为什么是色彩？

　　但是“自拍”不是唯一受欢迎的应用，还有指尖陀螺（fidgetspinner）。一开始它是应用于注意力缺陷障碍儿童治疗的工具，现在却成为了主流热销玩具，而且许多还是3D打印的。随着它们的热销，传统制造商也开始参与进来了。

　　产品质量的差异是显而易见的。在传统制造方法（如注塑成型）的基础上，制造商们又增加了更多的颜色。有的甚至添加LED照明或嵌入式电路。他们不是纯粹为了增加产品的颜色和灯光，而是为了提升产品的感知价值。

　　在工业上，色彩更加实用了，无论是为了便于识别，还是为了辅助安装、保养和维修等各环节。看看你车里的电线，想想为什么会有那么多不同的颜色就知道了。

　　色彩无处不在，但是它微小的存在背后却是有大学问。色彩能吸引并保持人们的注意力，增加售卖的几率。色彩同样有告知、教育和提醒的功能。

　　虽然生产样板和模型是3D打印一个很好的市场，但是它真正营利的市场在于生产。3D打印设备越早打印出便宜快速的高质量彩色产品，整个行业就能越快和传统的大规模生产模式竞争。HenryFord曾说一句名言“你可以选择任何你喜欢的颜色，只要车是黑色的。”

　　但是现在你可以选择不同颜色的福特车了。竞争促使变革。

　　那些了解色彩在3D打印行业的巨大商机并且能解决问题，让用户获益的公司将会获得无比的竞争优势。

　　因为色彩改变一切。

[时间：2017-07-24  来源：3D打印世界]