這臺(tái)打印機(jī)讓3D打印從單色變?yōu)槿噬瑵u變色、突變色，你能想到的顏色它都有，可打印出任意顏色任意形狀的物品。

漸變色突變色 DIY彩色小花瓶被打印出來

5月28日下午，西安理工大學(xué)校園內(nèi)一個(gè)不起眼的實(shí)驗(yàn)室里，大四學(xué)生賈振東和他的團(tuán)隊(duì)正在進(jìn)行彩色3D打印。這臺(tái)打印機(jī)連著電腦，五種顏色的原材料經(jīng)過色彩軟件的輸入編輯，由電機(jī)控制板進(jìn)行操控，打印頭自動(dòng)輸出漸變色的彩色小花瓶。

“傳統(tǒng)3D打印只能進(jìn)行單色打印，我們的打印機(jī)可以實(shí)現(xiàn)全彩色打印?！辟Z振東說，目前市場(chǎng)上的3D打印機(jī)大部分是多頭切換模式的，原材料是什么顏色就只能打出什么顏色。團(tuán)隊(duì)研發(fā)的打印機(jī)通過色彩軟件的學(xué)習(xí)，運(yùn)用“調(diào)色板”原理，由五種顏色進(jìn)行調(diào)制，可以實(shí)現(xiàn)任意顏色的打印。

賈振東說，由于不用切換打印頭，這款打印機(jī)打印出來的顏色變化過渡更為自然，可以實(shí)現(xiàn)漸變色彩和突變色彩兩種模式的打印功能。

歷時(shí)三年上千次色彩實(shí)驗(yàn) 一臺(tái)打印機(jī)包含多項(xiàng)核心技術(shù)

賈振東說，研發(fā)這一產(chǎn)品源于學(xué)院賈磊老師的啟發(fā)和指導(dǎo)，大一時(shí)賈磊老師帶著他去3D打印基地調(diào)研學(xué)習(xí)，于是萌發(fā)了研發(fā)全彩色3D打印機(jī)的想法。賈磊老師為團(tuán)隊(duì)提供實(shí)驗(yàn)室、科研經(jīng)費(fèi)，每周對(duì)團(tuán)隊(duì)進(jìn)行指導(dǎo)，團(tuán)隊(duì)從1名學(xué)生發(fā)展到7名學(xué)生，其中6人為材料成型及控制工程專業(yè)學(xué)生，1人為機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化專業(yè)學(xué)生。

據(jù)了解，這臺(tái)打印機(jī)包含了學(xué)生研發(fā)的多項(xiàng)核心技術(shù)。

打印頭及其運(yùn)動(dòng)控制機(jī)構(gòu)已是第三代產(chǎn)品，實(shí)現(xiàn)了“八軸聯(lián)動(dòng)”，讓五種顏色的原料按照軟件設(shè)計(jì)的比重進(jìn)行自動(dòng)輸出，打印出需要的顏色。

團(tuán)隊(duì)鄒國(guó)昭同學(xué)將電路板整合并自主研發(fā)了一款新電路板，實(shí)現(xiàn)了精準(zhǔn)電控，也節(jié)省了打印機(jī)的空間。

舒巧囡同學(xué)則通過精確的控制與算法設(shè)計(jì)出一款色彩軟件，實(shí)現(xiàn)了對(duì)色彩的控制，完美混合出任何想要的色彩。

柳方淇同學(xué)通過仿真分析，模擬測(cè)試打印頭的速度、壓力和溫度，減少時(shí)間和財(cái)力成本的浪費(fèi)。

三年時(shí)間里，學(xué)生們經(jīng)過上千次色彩實(shí)驗(yàn)，燒壞了20個(gè)電路板，在沒有空調(diào)和暖氣的實(shí)驗(yàn)室里“斗嚴(yán)寒戰(zhàn)酷暑”，與蚊子作斗爭(zhēng)，常常調(diào)試實(shí)驗(yàn)到深夜。

工夫不負(fù)有心人，該項(xiàng)目目前已有發(fā)明專利2項(xiàng)（1項(xiàng)已公開），實(shí)用新型專利2項(xiàng)（1項(xiàng)已公開），軟件著作權(quán)2項(xiàng)，作品還榮獲第十三屆“挑戰(zhàn)杯”陜汽集團(tuán)陜西省大學(xué)生課外學(xué)術(shù)科技作品競(jìng)賽特等獎(jiǎng)。

已有企業(yè)伸來橄欖枝 希望在市場(chǎng)運(yùn)用方面展開合作

“這一作品已經(jīng)超出了材料成型的專業(yè)范疇，還涉及色彩控制、機(jī)械設(shè)計(jì)等學(xué)科的交叉，超出了個(gè)人的知識(shí)范疇，是學(xué)生在自主學(xué)習(xí)和不斷探索中完成的作品。”項(xiàng)目指導(dǎo)老師、西安理工大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院材料成型與控制系副主任、副教授賈磊說，學(xué)院和老師更多的是提供經(jīng)費(fèi)和場(chǎng)地的支持，以及方案合理性和專業(yè)知識(shí)方面的指導(dǎo)。

賈磊說，從項(xiàng)目前期的調(diào)研發(fā)現(xiàn)，目前國(guó)內(nèi)外尚未采用這種理念，實(shí)現(xiàn)全彩色3D打印。這一成果在文化創(chuàng)作、教育、創(chuàng)意方面有廣闊的前景。產(chǎn)品樣機(jī)研發(fā)出來以后，已經(jīng)有一些企業(yè)取得聯(lián)系，希望后續(xù)市場(chǎng)運(yùn)用方面展開深入的合作。

最近，團(tuán)隊(duì)成員們還在繼續(xù)努力優(yōu)化這一產(chǎn)品，賈振東說，他們準(zhǔn)備將打印物品的尺寸提升到目前的3—4倍，表面還可以打印出文字，具備更多的功能。未來，這款全彩色3D彩色打印還可實(shí)現(xiàn)一個(gè)終端多臺(tái)打印機(jī)的遠(yuǎn)程打印。

除了產(chǎn)品優(yōu)化，團(tuán)隊(duì)成員謝明達(dá)最近正在上海進(jìn)行市場(chǎng)調(diào)研，希望了解市場(chǎng)的需求從而優(yōu)化產(chǎn)品。團(tuán)隊(duì)成員郭昱雍則在忙著寫答辯PPT、合作協(xié)議書等材料，為參加國(guó)賽做準(zhǔn)備。