@ 2015.06.21 , 08:35
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3D打印解决重大难题:终于有颜色了

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3D打印驱使世界设计和科技领域均发生了巨大变革。它改变了我们对设计、原型和制造技术的看法。

但任何对3D打印有所了解的人都会意识到3D打印有个很重要的问题,那就是颜色。3D打印几乎能做出任何形状的东西,但它们的颜色看上去却仅仅是其原型的阴影。

如今,来自德国计算机图形学研究Fraunhofer研究所的Alan Brunton及其同事首次研发出如何在3D打印中表现出具体颜色。他们的工作能将3D打印带到一个全新的层次。

一般而言,3D打印做出来的物件均通过融合粉末或铺设挤压塑料来一次性做成。这两种打印方法对颜色的控制非常原始。

因此人们需要像2D打印图片那样,一个像素一个像素低进行打印。换句话说,这需要3D打印一个体素一个体素地进行打印。

其实去年这项技术就已经在市面上出现。它利用一些喷墨一滴滴地在物体表面平铺,这些墨滴会立即被紫外线固化,成为固体。

它能让人们对颜色的控制更精准,毕竟每个墨滴都能被视作一个体素。这也是Brunton及其同事研究的方向,但说起来容易做起来难。

首先是数据庞大的墨滴。墨滴非常小,一立方厘米的固体中含有大约1800万个墨滴。任何体积像样的3D打印物件必须由上百万体素构成,打印时必须将每个体素考虑在内。

其次由于紫外线要通过这些墨滴来进行固化,因此墨滴必须半透明。这也会对最终物件颜色的呈现有影响。

最后是3D打印的特性。在2D打印中,人们可以将三种不同颜色的墨水进行结合以创造出不同颜色。但在3D打印中,每个墨滴均是独立的材料,这约束了最终成品的颜色范围。

Brunto及其同事结合了两种技术。第一种技术名为半色调处理,一些连续的阴影和颜色被一系列不同大小和间隔的小圆点代替。第二种是计算出物件表明各涂层的分散光。

结果非常喜人。上图中只有三个苹果和大拇指是真的,其余均为3D打印物件,但人们很难辨认出来。

Brunton与其同事表示未来材料科学家研发出不那么透明的打印材料且打印机分辨率变得更高时,结果会更好。结合半透明和不透明的油墨之后,许多半透明质仿生材料(比如皮肤)也能被制造出来。

随着科技发展,当前的3D打印机要不了几年就会过时。

本文译自 mashable,由译者 肌肉桃 基于创作共用协议(BY-NC)发布。


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TOTAL COMMENTS: 19+1

  1. 2835314

    什么时候能打印个女朋友

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  2. 龙傲天
    @2 years ago
    2835315

    那个大苹果是假的

  3. 阿姆斯特葱
    @2 years ago
    2835316

    由衷的感觉活在一个科技大爆炸的年代

    [48] XX [3] 回复 [0]
  4. ekansrm
    @2 years ago
    2835320

    我直说了, 我一直不看好3D打印…

    [6] XX [51] 回复 [0]
  5. 家户户
    @2 years ago
    2835328

    颜色根本不重要好么

    [1] XX [10] 回复 [0]
  6. 幕后煮屎者
    @2 years ago
    2835330

    @ekansrm: 反正也是没卵用的技术,对吧。3D打印贵在其未来性,就好像我们知道人工智能肯定要发展出来的,所以你不能嘲笑Siri不会说话。我们知道肯定要殖民外星球的,所以你不能嘲笑现在国家发的二踢脚。就算3D打印成本贵,精度强度低,就算未来它要淘汰也好,它的技术和想法也最为我们开发新一代技术的基础。

    [72] XX [1] 回复 [0]
  7. 2835331

    能解决的都不是难题

  8. 2835366

    科学家太多了。包括博士硕士在读的话,世界上有上亿个科研人员,想不快都不难。

  9. 大仙
    @2 years ago
    2835395

    @家户户: 也挺重要的,如果打印出来的假耳朵白色的,相信没人想用

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  10. xanderfargo
    @2 years ago
    2835487

    @ekansrm: @ekansrm: 几千年来制造业的基础都是材料的减法,而3d打印把减法变成加法,这种变化意义不可谓不大,还是那句,技术不会因为大多数人不需要而停止前进的脚步

    [11] XX [1] 回复 [0]
  11. 狼狼
    @2 years ago
    2835512

    恩,3D打印首先解决了“形”(形状),现在解决了“色”(颜色),将来需要解决的就是“质”(材质,质感),然后宅男们的女朋友就有着落了

    [22] XX [0] 回复 [0]
  12. 2835513

    @ekansrm: 煎蛋不需要钓鱼

  13. 海凉
    @2 years ago
    2835575

    碟中谍,打印面具!

  14. 呆贼
    @2 years ago
    2835651

    如果3D打印材料均质的问题什么时候能解决了,我觉得3D打印就能更快进入更广泛的实际应用了

  15. 哈佛教授
    @2 years ago
    2835679

    砂糖3d打印机和3d蛋糕打印机早就能实现彩色打印了,所以这篇文章真正想写的标题应该是《新型彩色3d打印耗材》,3d打印的关注点就是耗材,什么时候能出现像A4纸一样便宜可以大量使用的耗材呢。

  16. 2835856

    這個技術幾年前日本就有了

  17. 钟离鸿
    @2 years ago
    2836018

    彩色3D打印技术老早就有了,而且还有至少两家公司的至少两种不同的实现方案,从石膏粉末的彩色喷墨打印(这是最早的3D打印技术之一,同时也可能是最早的彩色3D打印技术),到彩色树脂的喷涂固化(对就是文中提及的那种),还有彩色塑料的成型,都能实现彩色打印。但是关键在于,这项技术本身的能不能做到普及或者直说了吧就是山寨难度大不大。如果这项技术本身没有革命性到能够取代FDM桌面机的程度,那也只能跟我之前提到的这几种3D彩打技术一样,成为土豪们才能用得起的技术。

  18. Ayahuasec
    @2 years ago
    2836035

    可以用3D打印机打印有颜色的3D打印机了。。。

  19. jerrybie
    @2 years ago
    2836122

    打印完了表面喷漆呗

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