南極熊導(dǎo)讀：對(duì)于全球年出貨量達(dá)數(shù)百萬(wàn)臺(tái)的桌面FDM 3D打印機(jī)，多色多材料打印是目前的熱點(diǎn)方向。目前市面上的方案，在打印多色模型時(shí)，材料浪費(fèi)嚴(yán)重，而且一般只能打印四種顏色。有沒(méi)有可能通過(guò)打印頭及送絲裝置的創(chuàng)新，來(lái)改變這一現(xiàn)狀？

2025年7月22日，南極熊獲悉，內(nèi)蒙古眾合增材制造科技有限公司（以下簡(jiǎn)稱 “眾合增材”）最近獲批了多項(xiàng)相關(guān)專利。研發(fā)了一種無(wú)支撐全彩多功能3D打印系統(tǒng)，以多項(xiàng)創(chuàng)新設(shè)計(jì)解決傳統(tǒng)打印痛點(diǎn)，目前已獲得三項(xiàng)發(fā)明專利授權(quán)。

一、球形多功能3D打印噴頭

在整套打印系統(tǒng)中，眾合增材設(shè)計(jì)了一款球形多功能3D 打印擠出頭，針對(duì)傳統(tǒng) 3D 打印中換料復(fù)雜、材料浪費(fèi)、結(jié)構(gòu)強(qiáng)度不足等問(wèn)題提出系統(tǒng)性解決方案，打印頭內(nèi)置12個(gè)及以上獨(dú)立噴嘴，每個(gè)噴嘴可以打印不同顏色、直徑及材質(zhì)的線材。

△球形打印頭外部結(jié)構(gòu)（左）、球形打印頭內(nèi)部結(jié)構(gòu)（右）

球形布置的多功能噴頭是該系統(tǒng)的核心創(chuàng)新之一。其采用中空殼體設(shè)計(jì)，內(nèi)置12 個(gè)及以上獨(dú)立噴嘴，可分別適配不同顏色、直徑及材質(zhì)的線材。通過(guò)蝸桿電機(jī)驅(qū)動(dòng)的三軸運(yùn)動(dòng)模式，每個(gè)噴嘴能在X、Y、Z 三維空間任意位置精準(zhǔn)停留，實(shí)現(xiàn)無(wú)支撐打印—— 無(wú)需額外支撐結(jié)構(gòu)即可完成復(fù)雜幾何形狀打印，大幅減少材料浪費(fèi)與后期處理時(shí)間。

更值得關(guān)注的是，該噴頭突破傳統(tǒng)“逐層打印” 模式，支持斜向打印，使模型 Z 軸方向強(qiáng)度顯著提升，最終成品各方向呈現(xiàn)近似 “各向同性” 屬性，結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性遠(yuǎn)超傳統(tǒng)設(shè)備。同時(shí)，球形殼體集成冷卻風(fēng)道，通過(guò)獨(dú)立氣泵提供冷卻氣流，相比傳統(tǒng) “風(fēng)扇 + 噴頭” 一體化設(shè)計(jì)，既減輕噴頭重量，又提升 XY 軸打印精度與速度，加速度表現(xiàn)更優(yōu)。

二、集成式送料系統(tǒng)：降本增效的“全能管家”

與打印頭配套的12 合1集成式擠出機(jī)（材料管理系統(tǒng)）徹底顛覆傳統(tǒng)多擠出機(jī)設(shè)計(jì)邏輯：通過(guò)拼接式料槽與動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)結(jié)構(gòu)，僅需一臺(tái)擠出機(jī)即可實(shí)現(xiàn)多色、多直徑、多材料的快速切換。換料過(guò)程無(wú)需切料、換頭或擦除殘留材料，僅通過(guò)切片軟件控制噴頭角度調(diào)整即可完成，單次換料時(shí)間縮短 60% 以上，線材損耗降低至傳統(tǒng)模式的 1/5。

△集成式的擠出機(jī)（左上）、自動(dòng)線材更換裝置（右上）、材料儲(chǔ)存盒（下）

三、四熱床與多維度打印：適配復(fù)雜場(chǎng)景需求

為滿足特殊結(jié)構(gòu)模型的打印需求，系統(tǒng)創(chuàng)新性的支持X、Y、Z、T（頂部）四熱床設(shè)計(jì)，結(jié)合類似 “吊車伸縮臂” 的齒條傳動(dòng)結(jié)構(gòu)，可實(shí)現(xiàn)多維度無(wú)碰撞打印。無(wú)論是大型工業(yè)零件、精細(xì)文創(chuàng)產(chǎn)品，還是復(fù)雜建筑構(gòu)件，均能保持穩(wěn)定的打印精度與效率。

△四熱床無(wú)支撐方案（左）、不含無(wú)支撐方案（右）

行業(yè)價(jià)值：從技術(shù)創(chuàng)新到產(chǎn)業(yè)落地

眾合增材負(fù)責(zé)人郭鋆向南極熊表示：該技術(shù)方案的核心優(yōu)勢(shì)在于“以集成化思維解決傳統(tǒng) 3D 打印的效率、成本與性能矛盾”。目前，傳統(tǒng)多色 / 多材料打印設(shè)備普遍面臨換料復(fù)雜、能耗高、結(jié)構(gòu)強(qiáng)度不足等問(wèn)題，而該系統(tǒng)通過(guò)多項(xiàng)核心技術(shù)創(chuàng)新，能夠?qū)崿F(xiàn)無(wú)支撐打印、多彩色打印、自動(dòng)化換料、高自由度打印、環(huán)保節(jié)能等功能。

此次推出的新型擠出頭與送料系統(tǒng)已申請(qǐng)多項(xiàng)發(fā)明專利，相關(guān)技術(shù)可直接適配現(xiàn)有3D 打印設(shè)備升級(jí)改造，也可用于全新設(shè)備量產(chǎn)，廣泛適用于工業(yè)制造、建筑建材、文創(chuàng)設(shè)計(jì)、醫(yī)療輔助等多個(gè)領(lǐng)域。

合作邀約：誠(chéng)尋設(shè)備廠家共推產(chǎn)業(yè)化

目前，眾合增材希望通過(guò)南極熊，面向全國(guó)誠(chéng)尋具備設(shè)備生產(chǎn)能力的廠家展開合作，共同推進(jìn)該技術(shù)的規(guī)模化量產(chǎn)與市場(chǎng)推廣。合作模式包括技術(shù)授權(quán)、聯(lián)合研發(fā)、整機(jī)代工等多種形式，公司將提供全套技術(shù)方案、專利支持及生產(chǎn)指導(dǎo)。

從實(shí)驗(yàn)室到生產(chǎn)線，從技術(shù)圖紙到產(chǎn)業(yè)應(yīng)用，眾合增材的新型3D 打印方案正為行業(yè)帶來(lái)新的可能性。期待與設(shè)備廠家攜手，讓創(chuàng)新技術(shù)加速落地，共繪增材制造產(chǎn)業(yè)的新藍(lán)圖。

不過(guò)，在南極熊看來(lái)，整個(gè)設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)起來(lái)的工程難度挺大，要想真正做到，需要很強(qiáng)的工程化能力。

眾合增材 15104719788（微信同號(hào)）

關(guān)于眾合增材

眾合增材自2020 年成立以來(lái)，始終聚焦 3D 打印技術(shù)研發(fā)與應(yīng)用。公司主營(yíng)業(yè)務(wù)覆蓋增材制造咨詢、設(shè)備銷售、軟件開發(fā)、新材料推廣等多個(gè)領(lǐng)域，尤其在建筑 3D 打印、多材料復(fù)合打印等方向形成技術(shù)壁壘。截至目前，公司已擁有 “一種 3D 打印混凝土應(yīng)用”“基于黃河砂的原位建筑 3D 打印系統(tǒng)” 等十余項(xiàng)發(fā)明及實(shí)用新型專利，并參與編制《建筑 3D 打印機(jī)器人通用技術(shù)規(guī)范》（T/CASME 814-2023）團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)，該標(biāo)準(zhǔn)已于 2023 年 10 月正式實(shí)施。

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