一種新的3D模型上色技術(shù) — 計(jì)算熱成型

相信對(duì)于所有的3D打印從業(yè)者來(lái)說(shuō)，怎樣以低成本制作出高質(zhì)量的全彩3D實(shí)體模型都是最令人頭疼的。雖然市面上有能實(shí)現(xiàn)的機(jī)器，但它們大多價(jià)格昂貴，而普通的桌面級(jí)3D打印機(jī)一般只有1-2個(gè)打印頭，即便能通過(guò)更換線材實(shí)現(xiàn)全彩也非常麻煩。

不過(guò)現(xiàn)在，這個(gè)大大的痛點(diǎn)終于要消失了，因?yàn)槿鹗刻K黎世聯(lián)邦理工學(xué)院（ETH Zurich）和迪斯尼蘇黎世研究中心已經(jīng)找到了一種全新的方法 — “計(jì)算熱成型”。而它實(shí)際上很簡(jiǎn)單，就是利用通過(guò)3D打印制作的石膏模具將加熱變軟的彩色塑料板擠成想要的形狀。多說(shuō)無(wú)益，直接看這些動(dòng)態(tài)圖你就全明白了：

傳統(tǒng)熱成型制造產(chǎn)品外殼

新的計(jì)算熱成型則實(shí)現(xiàn)了精確全彩

怎樣？看上去挺簡(jiǎn)單的對(duì)吧？這里需要指出的是，在擠出結(jié)束后會(huì)有一個(gè)抽真空的步驟（就是通常所說(shuō)的吸塑工藝），所以塑料能與下方的模具緊密貼合，最終實(shí)現(xiàn)很好的質(zhì)量。

實(shí)際上我們的很多日用品，比如玩具、杯子、甚至汽車零部件都是用這種方法做成的。只不過(guò)它們的需求量通常都很大，用這種工藝最合適，而有些需求量很小甚至只有1個(gè)的東西就不合適了。但現(xiàn)在，這個(gè)缺點(diǎn)已經(jīng)被“計(jì)算熱成型”這種新方法克服了。

據(jù)南極熊了解，這項(xiàng)新技術(shù)的核心就在于對(duì)熱成型過(guò)程的精確模擬。實(shí)際執(zhí)行時(shí)需要首先對(duì)目標(biāo)物體的彩色表面進(jìn)行仿真，然后生成對(duì)應(yīng)的平面2D圖像，將其打印到專用紙張上。接著，通過(guò)加熱將該圖像轉(zhuǎn)印到塑料板上，再將板子和用來(lái)執(zhí)行擠出功能的3D模具精確定位。最后只要熱成型，一個(gè)完美的全彩3D實(shí)體就誕生了。下面以中國(guó)面具為例展示部分過(guò)程：

第1步、翻出石膏模具：

第2步、將2D彩色圖像轉(zhuǎn)印到塑料板上：

第3步、放置和定位：

第4步、加熱塑料板

最后一步、加熱完畢，擠出成型

其中的3D模具是由耐高溫的石膏制成的，而它正是通過(guò)3D打印的原始塑料模具翻模而成的。這也是這種新方法能實(shí)現(xiàn)定制化的原因 — 3D打印可以自由塑造形狀。

下面就是用專門軟件對(duì)熱成型過(guò)程做出的模擬：

到目前為止，所有的測(cè)試結(jié)果都令開(kāi)發(fā)團(tuán)隊(duì)十分滿意。尤其是其中的中國(guó)面具，所有復(fù)雜的細(xì)節(jié)都被完美展現(xiàn)了出來(lái)。

在南極熊小編看來(lái)，這種方法的應(yīng)用前景十分廣闊，原因它的色彩還原度和成型質(zhì)量都很高，而且基礎(chǔ)是當(dāng)前已經(jīng)十分成熟的熱成型工藝，所以成本低，速度快，應(yīng)用范圍很廣，而且操作簡(jiǎn)單，任何人只要經(jīng)過(guò)簡(jiǎn)單的培訓(xùn)都能輕松掌握。

但它也有缺點(diǎn)，比如不能整體成型，只能做出不太厚的外殼，尺寸和形狀上有限制（因?yàn)樗芰系睦�伸是有極限的）。不過(guò)也許這些可以通過(guò)合并和填充的方法加以彌補(bǔ)。相信用不了多久，這種方法就會(huì)普及開(kāi)來(lái)，成為眾多行業(yè)制作全彩3D產(chǎn)品的新選擇。
延伸閱讀：《全彩3D打印輕易而舉？CIPRES推出智能著色系統(tǒng)可為塑料3D打印部件上色》

via 3ders

常规吸塑工艺，也敢号称3D新工艺？

那些生产面具的工厂要笑死，哈，我们几十年前就是3D企业了。