旋轉噴嘴有助於減少彩色 FDM 3D 列印中的耗材浪費

發表於 2024 年 8 月 23 日，作者：Elliot S.

由於 Bambu Lab 的 AMS 等創新系統，多色FDM 3D 列印越來越受歡迎，該系統為能夠同時處理多根線材的新一代機器鋪平了道路。該系統很快就激發了 Anycubic 和 Creality 等其他製造商的靈感，使得以更高的精度和輕鬆度創建多色物體成為可能。然而，燈絲更換過程仍然非常耗時，並且會產生大量材料浪費，特別是在避免不必要的顏色混合所需的淨化過程中。

正是在這種背景下，Heinz Löpmeier 開發了一種創新解決方案：旋轉噴嘴能夠在不清除燈絲的情況下改變顏色，從而減少浪費並加快列印過程。

Heinz Löpmeier 在他的 Twitter 帳戶上分享了他的同軸噴嘴的創作過程。

創新概念：旋轉噴嘴

在 Reddit 上被稱為“sophier”的 Heinz Löpmeier 分享了他的發明：「旋轉混合噴嘴」。與先前提到的系統不同，此噴嘴不需要在更換之間清除顏色，從而消除了燈絲浪費。噴嘴使用Blender 中的Python 腳本工作，該腳本也是由Heinz Löpmeier 創建並在github 上作為開源發布，它將特定顏色映射到噴嘴角度，從而實現平滑的顏色過渡，甚至「半色調」效果（用於漸變效果）。

這個概念是經過多年對標準混合噴嘴的實驗而出現的，標準混合噴嘴往往會透過不完全混合不同顏色的細絲來產生「牙膏」效果。 Heinz Löpmeier 首先嘗試使用壓板可以旋轉來改變顏色的印表機來控制這種效果，但事實證明，考慮到壓板和要啟動的 3D 列印的質量，這種方法太慢了。

操作與應用

這種旋轉噴嘴的操作比較簡單，但是非常有效。動作時，噴嘴旋轉來改變擠出細絲的顏色，而不會改變所使用的三種細絲的混合比例。 Blender 中的腳本還允許您透過將噴嘴定位在兩種顏色之間的特定角度來創建微妙的效果，從而產生具有複雜色調和漸變的打印件，而無需額外的結構（如排氣塔）。

Heinz Löpmeier 使用 Marlin 韌體，配置有用於噴嘴旋轉的附加軸。該設計的關鍵創新之一是鮑登管在列印頭移動過程中能夠扭轉和解開，確保平穩運行並防止扭結或堵塞。

之前的原型採用了相同的工藝，但帶有旋轉板。

創作者的強大工具

該系統的主要優勢之一是它與 Blender 的集成，Blender 是一種廣泛使用的 3D 建模軟體。 Heinz Löpmeier 使用 Blender 的 Python API 開發了一個名為「nozzleboss」的附加元件，它允許您直接操作 Blender 內的 G 程式碼路徑。這開啟了巨大的創意可能性，允許用戶直接在工具路徑中雕刻或繪製修改。

此外，這種方法消除了對傳統切片軟體的需求，為創作者提供了更大的靈活性來客製化他們的列印件。

展望與影響

Heinz Löpmeier 的旋轉噴嘴很可能標誌著 FDM 3D 列印領域的轉折點，特別是對於那些希望在利用多材料優勢的同時最大限度地減少浪費的人來說。其創新設計雖然可能值得申請專利，但尚未受到保護，這為雄心勃勃的公司或個人將其轉變為商業產品打開了大門。

除了旋轉噴嘴之外，Heinz Löpmeier 在他的設計中還使用了非平面 3D 列印。

然而，Heinz Löpmeier 本人似乎並不關心這個前景，他更願意專注於創新而不是智慧財產權保護。這種態度與業界最近的專利糾紛形成鮮明對比，尤其是 Stratasys 和 Bambu Lab 之間的專利糾紛。

透過這款旋轉噴嘴，Heinz Löpmeier 不僅提供了技術解決方案，還提供了更永續、更有效率的多材料 3D 列印願景。這項技術將如何發展，以及它是否會被更廣泛的創客和 3D 列印專業人士群體所採用，還有待觀察。有關該項目的更多信息，請查看 Heinz Löpmeier 在 Reddit 上發布的帖子。

source: https://www.3dnatives.com/ 所有照片來源：Heinz Löpmeier