李晓亮　唐毅　刘鑫　夏娟

摘 要 近年来，因为3D打印技术的快速发展，各行各业中都已经运用了3D打印技术。由于人们对个性化的追求，彩色3D打印技术从出现以來迅速发展。本文首先概括了FDM型彩色3D打印的研究发展历程和应用状况，从FDM型彩色3D打印技术的打印流程和技术原理入手，总结了现有多路彩色打印喷头的不足和主要矛盾，分析了现有的多路打印喷头的设计原理、结构及优缺点，对目前打印多路彩色喷头提出一些改进的思路。目的是使彩色3D打印技术能够更进一步，同时为FDM型多材料打印技术提供引导。

关键词 FDM 3D打印 彩色3D打印 喷头设计

3D打印技术在上世纪90年代被提出，现已成为一种新兴制造科技而高速发展。3D打印技术也叫增材制造技术（Additive Manu-facturing，AM），3D打印技术已经快速渗透到医学、航空航天、汽车工业、文化娱乐、食品加工、模型制作等领域。[1][2][3]彩色打印比单色打印根据有优势，更加能适应多样化的社会需求。FDM和减法混色法的结合构成了彩色3D打印的原理，不同颜色的材料按照一定比例混合可以的到特定的混合色。从FDM彩色打印被提出到后来的技术发展，均是采用多路混合喷头来实现彩色打印的功能。喷头作为彩色3D打印机功能的主要执行部件，是一个高度集成的部分，主要完成熔化线材、均匀混合、沉积打印等工作。

1 FDM型3D打印的发展历程和现状

美国科学家Richard Horne第一个推出了混色3D打印的试验机，他利用一台开源的3D打印机做了一个红、黄、蓝三基色混合的打印测验，其原理是控制挤出机构的步进电机来实现不同颜色的混合打印。……