想用3d噴墨打印做出全彩色模型,得先弄明白顏色是怎么來的。打印時,噴頭會把不同顏色的液體材料準確噴到該噴的地方,一層一層疊起來。比如打印牙齒修復體的時候,得先調好白色、透明色這些基礎顏色,再按患者牙齒的顏色數據調整比例,這樣噴出來的修復體才能和真牙差不多。
材料選擇是關鍵。全彩色打印常用的是光敏樹脂或者陶瓷粉末,比如氧化鋯。這些材料得能扛住高溫,噴的時候不能變形,顏色還得穩定。泰利斯開發的“超級鋯”就用液態氧化鋯當“墨水”,配合支撐材料,能打出2到10微米層厚的超薄結構,顏色均勻還不容易掉。
打印時溫度控制特別重要。溫度高了材料容易軟塌,顏色會暈開;溫度低了又擠不出順暢的絲。一般PLA材料用190到220度,但全彩色打印可能得調更高,比如200到230度,具體得看材料牌子和噴頭狀態。打印速度也得配合,速度快的話溫度得再高點,不然材料還沒完全融化就被擠出來,容易斷絲或者堵頭。
后處理也不能馬虎。打印完的模型表面可能有點粗糙,得用噴砂或者化學溶劑泡一泡,把多余的粉末或者樹脂去掉。要是顏色不夠亮,可能還得再噴層清漆保護一下。醫療用的修復體更嚴格,得用超表面微結構處理,讓粘接面積成倍增加,這樣裝到嘴里才不容易掉。
現在有些高端服務會用自動調溫的功能,通過傳感器實時監測打印頭溫度和材料狀態,自動微調參數。雖然還在普及階段,但往后肯定會越來越準,調溫度時更省事。到時候可能不用再反復試了,直接就能打出顏色正、表面光滑的全彩模型。
全彩色3d打印的應用也越來越廣。工業設計可以直接打出產品模型,顏色和真東西一樣;醫療領域能做牙齒、假肢這些定制件;連藝術品復制都能用,細節和顏色都能還原得特別準。以后隨著材料更多,比如能導電或者可降解的,全彩打印說不定還能做出能用的電子元件或者臨時醫療植入物。
簡單來說,全彩色3D打印主要靠準確噴墨、選對材料、控制好溫度以及后續處理這幾個方面。現在技術越來越進步,以后打印全彩模型的速度會更快,成本也會更低,顏色看起來更接近真實的東西。
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