得益于Bambu Lab的AMS等創(chuàng)新系統(tǒng)，多色FDM 3D打印越來(lái)越受歡迎，該系統(tǒng)為能夠同時(shí)處理多根線材的新一代機(jī)器鋪平了道路。該系統(tǒng)很快給Anycubic和Creality等其他制造商帶來(lái)了靈感，使得以更高的精度和輕松度創(chuàng)建多色物體成為可能。然而，燈絲更換過(guò)程仍然非常耗時(shí)，并產(chǎn)生大量材料浪費(fèi)，特別是在避免不必要的顏色混合所必需的凈化過(guò)程中。

正是在這種背景下，Heinz L?pmeier開(kāi)發(fā)了一種創(chuàng)新解決方案：旋轉(zhuǎn)噴嘴能夠在不清除燈絲的情況下改變顏色，從而減少浪費(fèi)并加快打印過(guò)程。

Heinz L?pmeier在他的Twitter帳戶(hù)上分享了他的同軸噴嘴的創(chuàng)作過(guò)程。

創(chuàng)新概念：旋轉(zhuǎn)噴嘴

在Reddit上被稱(chēng)為“sophier”的Heinz L?pmeier分享了他的發(fā)明：“旋轉(zhuǎn)混合噴嘴”。與之前提到的系統(tǒng)不同，該噴嘴不需要在更換之間清除顏色，從而消除了燈絲浪費(fèi)。噴嘴使用Blender中的Python腳本工作，該腳本也是由Heinz L?pmeier創(chuàng)建并在github上作為開(kāi)源發(fā)布，它將特定顏色映射到噴嘴角度，從而實(shí)現(xiàn)平滑的顏色過(guò)渡，甚至“半色調(diào)”效果（用于漸變效果）。）。

這個(gè)概念是經(jīng)過(guò)多年對(duì)標(biāo)準(zhǔn)混合噴嘴的實(shí)驗(yàn)而出現(xiàn)的，標(biāo)準(zhǔn)混合噴嘴往往會(huì)通過(guò)不完全混合不同顏色的細(xì)絲來(lái)產(chǎn)生“牙膏”效果。Heinz L?pmeier首先嘗試使用壓板可以旋轉(zhuǎn)來(lái)改變顏色的打印機(jī)來(lái)控制這種效果，但事實(shí)證明，考慮到壓板和要啟動(dòng)的3D打印的質(zhì)量，這種方法太慢了。

操作與應(yīng)用

這種旋轉(zhuǎn)噴嘴的操作比較簡(jiǎn)單，但是非常有效。動(dòng)作時(shí)，噴嘴旋轉(zhuǎn)來(lái)改變擠出細(xì)絲的顏色，而不改變所用三種細(xì)絲的混合比例。Blender中的腳本還允許您通過(guò)將噴嘴定位在兩種顏色之間的特定角度來(lái)創(chuàng)建微妙的效果，從而生成具有復(fù)雜色調(diào)和漸變的打印件，而無(wú)需額外的結(jié)構(gòu)（如排氣塔）。

Heinz L?pmeier使用Marlin固件，配置有用于噴嘴旋轉(zhuǎn)的附加軸。該設(shè)計(jì)的關(guān)鍵創(chuàng)新之一是鮑登管在打印頭移動(dòng)過(guò)程中能夠扭轉(zhuǎn)和解開(kāi)，確保平穩(wěn)運(yùn)行并防止扭結(jié)或堵塞。

之前的原型采用了相同的工藝，但帶有旋轉(zhuǎn)板。

創(chuàng)作者的強(qiáng)大工具

該系統(tǒng)的主要優(yōu)勢(shì)之一是它與Blender的集成，Blender是一種廣泛使用的3D建模軟件。Heinz L?pmeier使用Blender的Python API開(kāi)發(fā)了一個(gè)名為“nozzleboss”的附加組件，它允許您直接操作Blender內(nèi)的G代碼路徑。這開(kāi)辟了巨大的創(chuàng)意可能性，允許用戶(hù)直接在工具路徑中雕刻或繪制修改。

此外，這種方法消除了對(duì)傳統(tǒng)切片軟件的需求，為創(chuàng)作者提供了更大的靈活性來(lái)定制他們的打印件。

展望和影響

Heinz L?pmeier的旋轉(zhuǎn)噴嘴很可能標(biāo)志著FDM 3D打印領(lǐng)域的一個(gè)轉(zhuǎn)折點(diǎn)，特別是對(duì)于那些希望在利用多材料優(yōu)勢(shì)的同時(shí)最大限度地減少浪費(fèi)的人來(lái)說(shuō)。其創(chuàng)新設(shè)計(jì)雖然可能值得申請(qǐng)專(zhuān)利，但尚未受到保護(hù)，這為雄心勃勃的公司或個(gè)人將其轉(zhuǎn)變?yōu)樯虡I(yè)產(chǎn)品打開(kāi)了大門(mén)。

除了旋轉(zhuǎn)噴嘴之外，Heinz L?pmeier在他的設(shè)計(jì)中還使用了非平面3D打印。

然而，Heinz L?pmeier本人似乎并不關(guān)心這一前景，他更愿意關(guān)注創(chuàng)新而不是知識(shí)產(chǎn)權(quán)保護(hù)。這種態(tài)度與行業(yè)內(nèi)最近的專(zhuān)利糾紛形成鮮明對(duì)比，尤其是Stratasys和Bambu Lab之間的專(zhuān)利糾紛。

借助這款旋轉(zhuǎn)噴嘴，Heinz L?pmeier不僅提供了技術(shù)解決方案，還提供了更可持續(xù)、更高效的多材料3D打印愿景。這項(xiàng)技術(shù)將如何發(fā)展以及它是否會(huì)被更廣泛的制造商和3D打印專(zhuān)業(yè)人士群體所采用，還有待觀察。有關(guān)該項(xiàng)目的更多信息，請(qǐng)查看Heinz L?pmeier在Reddit上發(fā)布的帖子。

來(lái)源：3dnatives