如何仅使用一台挤出机在多种颜色或材料上进行 3D 打印？

许多使用FDM技术进行3D打印的用户都曾经问过这个问题。

大多数桌面 FDM 3D 打印机 只有一台挤出机，因此用户“失去”了组合多根长丝的选择；例如，当使用一根结构灯丝和一根支撑灯丝打印复杂部件时，或者部件需要集成多种颜色时。

图片 1：带有 Fillamentum 和 Mosaic Palette 灯丝的 3D 打印花瓶。来源：Fillamentum.

为了解决这个问题，根据用户的需求和零件的复杂程度，有几种解决方案。在这篇文章中，我们将解释其中的两个：

• 使用层压软件。
• 使用外部设备。

使用覆膜软件

最简单的方法是使用 Lamination Software 生成 .gcode 文件，供用户在正确的时间更换打印机灯丝。这样就可以打印出各种颜色或材质的单品。

在这种情况下，多色印刷将限于全层 .也就是说，每个隔离层都是一种颜色（每层不会有两种颜色）。在设计作品时考虑这些限制非常重要。
要使用此方法，建议使用 Ultimaker Cura ，当今最流行的免费软件之一；尽管可以使用其他层压软件毫无问题地执行该过程。

1. 首先，您必须将所选设计导入 Ultimaker Cura。
2. 打开后，您必须根据要打印的材料调整参数。
3. 此时，您必须找出要更改颜色/材料的高度或图层。
4. 获取此信息后，转到扩展>后处理>修改 Gcode，然后按添加命令序列>在高处暂停。
5. 在弹出窗口中，您必须选择按层或按毫米暂停。根据选择的设计，使用一个命令或另一个命令会更方便。在任何情况下，我们在框中包含的数字将对应于将进行灯丝更换的层或高度。
   术语 Park Print Head X/Y 指的是 Hotend 应位于的坐标针对休息时间。推荐使用坐标0/0（Home），方便换丝。
   另外，回缩参数，回缩速度和Extrude Amount 必须设置。前两个根据使用的材料而定，最后一个建议设置5cm左右；这将对应于在恢复打印之前更换灯丝后要挤出的灯丝量。
   
   

图片 2：Cure 界面。资料来源：Ultimaker Cura。

此方法不适用于打印复杂零件 需要支撑材料（ABS + PVA）。如果要使用不同的材料，粘合度 必须考虑到它们之间的关系。如果附着力不够，部件迟早会在材料间的结合层中分离。

使用外部设备

层压机软件方法有一定的局限性，需要用户在印刷过程中参与更换材料；这不是一个自动过程。

为了解决这个问题，Mosaic Manufacturing 已开发出一种设备，可以使用多达 4 种不同的颜色或材料进行打印：Mosaic Palette .在这种情况下，同一层中最多可以包含 4 种不同的颜色或材料。

Mosaic Palette 的运作基于最多 8 股连续组合 .

为了方便 Mosaic Palette 3 和 Mosaic Palette 3 Pro 的操作和可用性，Mosaic Manufacturing 并行开发了自己的层压软件：Canvas .

通过将设计导入 Canvas，可以轻松直观地标记和区分不同颜色/材料的区域，就像着色一样。在此软件中，您还可以创建要使用的不同材料的配置文件。

Mosaic Palette 3 和 Mosaic Palette 3 Pro 识别并计算需要在每一层中使用的每种颜色/材料的每根灯丝的数量。

它是如何工作的？

为了执行打印过程，Mosaic Palette 3 有四个灯丝输入 和 Mosaic Palette 3 Pro 有八个灯丝输入（每个都有自己的挤出机和灯丝传感器）。

一旦长丝被送入每个挤出机，它就会被引导到切割系统 ，它由一个旋转切割机组成，可根据 Canvas 层压程序将长丝切割成所需的精确长度。

灯丝被切割后，由于 Splice Core，材料与待接续的材料连接在一起 , 加入材料的电阻。

图 3：两个灯丝之间的连接处。来源：马赛克。

当灯丝段连接在一起时，它们会通过冷却区并通过滚轮，这是一个确保整个灯丝直径正确的调节轮。

您可以使用哪些材料？

Mosaic Palette 3 和 Mosaic Palette 3 Pro 可以使用最多 8 种不同颜色的相同材料，但它们也允许不同的材料组合 .

下表显示了一些可能的材料组合及其难度。在某些情况下，表明材料的组合是“实验性的”；这意味着它不能总是成功地进行，但是有用户已经成功地使用这些材料打印了项目。

此外，Mosaic 在其网站的支持区域提供了大量信息和资源。

在这些资源中，您可以找到用于连接不同材料链的推荐配置、完整的材料兼容性图表或最常见问题的解决方案。

请始终记住，每台打印机的最佳打印配置都不同，因此 Mosaic 共享值仅供参考。如果您对特定介质有良好的打印配置，建议您在组合该介质的股线时使用此配置。

Mosaic Palette 在 Thingiverse 平台上也有一个空间，它会定期上传适合 Mosaic Palette 使用各种颜色/材料的设计。

图5：适合免费下载的设计。资料来源：Thingiverse。

对于最终结果以及提供的免费服务和资源，Mosaic Palette 3 和 Mosaic Palette 3 Pro 对于那些想要使用多种颜色打印或使用单个挤出机 FDM 尝试多种材料的 3D 打印的用户来说是一个非常有趣的选择3D打印机。