随着当今3D打印技术的发展，全彩3D打印将成为增材制造领域的重要发展趋势，尽管FDM、SLS、3DP、SLM、SLA等各种技术仍处于快速创新之中。 Stratasys 和Aurora 最近发布的Polyjet 全彩3D 打印解决方案将其色域覆盖范围从36 种颜色扩展到500,000 种颜色。色域空间达到美国印刷标准色域（SWOP）的120%，这已经是可能的。实现从屏幕颜色到最终打印模型颜色的一致性，是彩色3D 打印的技术里程碑升级，也是彩色3D 打印元年的开始。
Stratasys Polyjet J750 体素级3D 打印演示
据了解，二维平面上的色彩管理是基于以白纸为背景色的多色墨滴或彩色墨粉。三维空间中的色彩管理还需要折射、反射和光透射的结合。是一个非常复杂的三维色彩管理模型，还需要考虑材质元素和材质特性，例如透明和不透明材质的组合。管理3D 空间中的颜色很困难。这就是获得具有出色色彩再现的全彩模型的原因。
随着技术的发展和进步，彩色3D打印技术作为增材制造细分市场将是未来的关键趋势之一。目前，业界相对成熟的技术解决方案包括以下几类：
LOM技术代表型号：McorArke，零售价超过30万日元
LOM技术实现彩色3D打印效果
1.LOM技术+彩色喷墨。所用的材料是纸张，将其切割并逐层堆叠，最终形成相应的模型。缺点是该模型不具有功能材料特性。适合教育模特和纯颜模特。
FDM技术+喷墨彩色3D打印解决方案，硬件零售价约5万日元
FDM技术+喷墨彩色3D打印样品展示
2.FDM技术+彩色喷墨我们采用FDM技术来打印模型，打印完每一层后，我们将彩色墨水喷涂在模型表面。打印速度慢，模型表面有层次感。
HP Jet Fusion 580 Color 3D Printer 彩色3D打印机，零售价约130万日元
HP Jet Fusion 580 彩色3D 打印机彩色3D 打印机打印样本
3、Jet Fusion技术是惠普在中国刚刚发布的全彩3D打印解决方案，其中彩色墨滴喷射分辨率达到1200 dpi点阵，并结合半色调技术和尼龙粉层，打印1600万种sRGB颜色实现。 -逐层固化，配合4色喷墨方式，达到全彩3D打印的效果。优点是100%尼龙材料具有结构测试和功能验证特性。整体方案在一定程度上具有成本效益，但唯一的缺点是在打印多种材质的混合效果时无法获得临时的透明效果。
Stratasys Polyjet 技术实现体素级3D 打印
4. Polyjet技术与FDM技术一起构成了Stratasys的两项旗舰技术。现在，最新的全彩多材料3D打印机J750已经升级了J735等配置（比J750更小，价格便宜14%）。 （与J750完全相同）同时支持6种材质，采用喷射+光固化方案控制模型颜色、柔软度、硬度、透明度、纹理等。特别是本次发布的新内容包括新增鲜艳的色彩材质（逼真的红色、黄色）和橙色），GrabCAD Print 增强的颜色配置文件（屏幕颜色和最终打印颜色之间的一致性），包括GrabCAD Print 切片功能（在同一打印文件中打印）。全彩VRML 纹理（具有透明度）。
Stratasys Polyjet 全彩3D 打印样品
Stratasys Polyjet 全彩3D 打印样品
Stratasys Polyjet 全彩3D 打印样品
5、WJP技术是国内公司塞纳主要的3D打印技术解决方案。虽然技术原理与Polyjet相似，但树脂材料和色彩管理与Stratasys完全不同。目前主要应用于医疗、教育行业。随着应用的不断深入，预计将会出现越来越多的功能性树脂材料。
珠海森纳WJP彩色3D打印技术解决方案，硬件售价超200万
珠海森纳WJP彩色3D打印技术样品展示
6、以3D System的Projet 660为例，3DP技术采用石膏粉+喷射方案。以前，这种情况在全彩肖像打印服务中更为常见。它具有成本相对较低的彩色打印解决方案。缺点是模型表面细腻，色彩表现一般。
3D System Projet 660全彩3D打印肖像解决方案，材料为石膏粉
3D System Projet 660 全彩3D 打印解决方案
3D System Projet 660 全彩3D 打印肖像解决方案
Mimaki日本UV打印3D打印彩色解决方案展示1000万色（图片来源：Mimaki官网）
佳能终极三维照片打印
佳能终极创意打印，打印具有三维效果的装饰图像
也许在座的一些朋友会提到日本Mimaki公司的UV喷墨技术。这是一种由传统UV平板打印衍生出来的3D打印技术。虽然原理上与Polyjet和WJP类似，但采用该解决方案的公司大多来自美国公司。传统二维打印设备供应商佳能的UV平板打印机，长期以来已经能够实现5CM高的全彩打印效果。这理论上也属于彩色3D打印的范畴。对于拥有UV平板打印设备的传统品牌来说，进入彩色3D打印的门槛相对较低。
此时，Polyjet技术是目前世界上最好的全彩3D打印解决方案，仅仅基于最佳的输出结果，无论硬件成本或耗材成本因素如何，都能够提供体素级的3D打印结果。实现了。全彩+多种材料我们提供多种可能性来满足您的创造力和客户需求。
Polyjet 技术将色彩从350,000 种增加到500,000 种颜色，增加了色域空间覆盖范围，使色彩再现更加真实。
Stratasys Polyjet 解决方案的此次升级在硬件层面增加了低端型号J735，并将颜色管理配置文件从350,000 种颜色增加到500,000 种颜色，从而允许更多模型颜色控制。这包括实现模型表面纹理等技术，这些技术传统上在3D 打印中相对难以实现。
Stratasys J750 彩色3D 打印机（左一）
那么在应用层面实现全彩3D打印有哪些方向呢？
1、汽车内外饰件、前照灯原型制造。直接打印彩色或半透明汽车原型，与传统工艺相比，生产成本降低90%，并将生产周期从数周、数月缩短至数小时、数天。
Polyjet 技术：3D 打印汽车内饰模型的表面纹理
Polyjet 技术：3D 打印汽车前灯原型
Polyjet 技术：3D 打印汽车变速杆原型
Polyjet技术：3D打印汽车尾灯原型，红黄橙逼真还原
2、快消品行业产品外观打样彩色印刷对色彩和材质的控制更加真实，满足快消品行业色彩鲜艳的要求。
Polyjet 技术：化妆品包装
Polyjet 技术：美容模型
3.医疗行业的术前和教育模型用树脂材料打印医疗模型已有先例，彩色的优点是可以识别组织、患者、血管、神经等细节。看起来更直观、更真实。这是该模型所不具备的优点。
Polyjet 技术：医疗模型
Polyjet 技术：人体器官模型
Polyjet 技术：人手血管和骨骼模型
4. 原型设计传统上主要用于视觉和结构验证，但通过添加颜色，可以使原型设计更加完整。它使原型设计更加高效，并且是原型设计的一步式解决方案。
Polyjet 技术：3D 打印耳机原型
Polyjet 技术：运动鞋模型
Polyjet 技术：3D 打印自行车头盔
Polyjet 技术：食品模型
3DP技术：文化财产再现模型
除了上面列出的四种主要应用之外，彩色3D打印的应用扩展才刚刚开始。例如，教育行业如何利用全彩3D打印技术来提高教育质量和促进科学研究？我们也了解很多关于全彩3D打印的需求。然而，全彩3D打印仍然存在障碍。
全彩色3D 打印确实令人印象深刻，但让我们将其与典型的办公室彩色打印机进行比较。近十年来，欧洲、美国、日本等发达国家彩色打印机的市场占有率已达50%。然而，我国彩色打印机的市场份额仅为10%。彩色3D打印的实际应用才刚刚开始，可能还需要很长时间才能成为现实。
彩色3D打印在应用过程中面临以下门槛：
出色的3D 设计为彩色3D 打印提供动力
1、针对彩色3D打印进行优化设计目前，具有优秀彩色3D数据设计能力的机构和个人还比较少，因此亟需设计能力提升和全彩3D创新和优化。打印设计是推动全彩3D打印普及的根本力量。
硬件设备采购成本高
2、硬件成本高由于用户基数小、使用频率低，全彩3D打印在一段时间内将成为主流，硬件设备销售无法收回初期研发投入和企业利润需求。与金属3D打印类似，在增材制造行业的高端应用中，塑料材料注射技术的硬件安装量目前在100万至400万台之间，仅3DP技术的硬件安装量就超过50万台。技术能力超过30万。
功能性树脂材料
功能性树脂材料使用成本较高，适合高端应用。
3、后期使用成本较高例如，在全彩3D打印中，单色基材（纸张、尼龙粉、石膏粉、单色树脂）的成本持续上升。但供应商的利润来源是彩色油墨、彩色树脂、颗粒剂、光亮剂等辅助材料。总体材料成本还是比较高的。从目前的打印服务价格来看，全彩3D打印的预估约为6-10元/克，但这根据不同的技术方案而有所不同。单色SLA技术印刷树脂印刷服务报价已发现可以达到这一点。每克售价1元。随着喷射技术解决方案的打印头利用率的增加，后续维护的成本也随之增加。为此，Stratasys 对J750 的高级功能进行了免费更新，包括四个打印头(E6)、新的支撑材料(SUP706B)，以及减少35% 的后期维护。
4、应用价值难以转移这一点并非全彩3D打印所独有。换句话说，全彩3D打印解决方案可以提供多少性能？我们可以降低多少成本，我们可以提高多少效率，我们可以改进多少，我们可以节省多少时间，或者我们可以为客户提供什么价值？这是客户接受全彩3D打印解决方案非常重要的一点。目前，让客户测试、体验并推动应用程序的价值交付仍然非常耗时且沟通缓慢。我们看到海外用户显着提升了全彩3D打印机的应用价值，包括大幅缩短生产时间、提高产品设计迭代效率、减少打印环节和步骤、降低打样成本等，但目前实际应用还相对较少。中国全彩3D打印解决方案。
概述：J750和J735的PolyJet技术与新材料解决方案相结合，以高度逼真的方式还原了汽车尾灯的红色和黄色，类似于十年前还原百事可乐的专业大幅面打印机。 Blue and Barbie 3D Printing 通过开发新的专业打印机和墨水解决方案，不断扩展2D 打印的色域空间。目前，3D打印色彩表现最好的成绩是12色。当谈到显示器上的色彩还原时，下一步的进步将遵循2D打印色彩还原的路径，具有更宽的色域空间、更多的专色性能和更微妙的色彩过渡。结合材料技术和色彩管理的高级产品！
我们相信，全彩3D打印会像彩色打印一样，在很长一段时间内成为未来的趋势，从技术创新到成熟稳定的商业应用，最后到应用的爆发。我们现在唯一能做的就是为明天做好准备，包括技术供应商、材料供应商、科研院所、设计师和最终用户的共同努力和发展。
如果您对全彩3D打印有什么想法，欢迎留言讨论。