一种新的3D模型上色技术：计算热成型

相信对于所有的3D打印从业者来说，怎样以低成本制作出高质量的全彩3D实体模型都是最令人头疼的。虽然市面上有能实现的机器，但它们大多价格昂贵，而普通的桌面级3D打印机一般只有1-2个打印头，即便能通过更换线材实现全彩也非常麻烦。

不过现在，这个大大的痛点终于要消失了，因为瑞士苏黎世联邦理工学院（ETH Zurich）和迪斯尼苏黎世研究中心已经找到了一种全新的方法 — “计算热成型”。而它实际上很简单，就是利用通过3D打印制作的石膏模具将加热变软的彩色塑料板挤成想要的形状。多说无益，直接看这些动态图你就全明白了：

传统热成型制造产品外壳

新的计算热成型则实现了精确全彩

怎样？看上去挺简单的对吧？这里需要指出的是，在挤出结束后会有一个抽真空的步骤（就是通常所说的吸塑工艺），所以塑料能与下方的模具紧密贴合，最终实现很好的质量。

实际上我们的很多日用品，比如玩具、杯子、甚至汽车零部件都是用这种方法做成的。只不过它们的需求量通常都很大，用这种工艺最合适，而有些需求量很小甚至只有1个的东西就不合适了。但现在，这个缺点已经被“计算热成型”这种新方法克服了。

据南极熊了解，这项新技术的核心就在于对热成型过程的精确模拟。实际执行时需要首先对目标物体的彩色表面进行仿真，然后生成对应的平面2D图像，将其打印到专用纸张上。接着，通过加热将该图像转印到塑料板上，再将板子和用来执行挤出功能的3D模具精确定位。最后只要热成型，一个完美的全彩3D实体就诞生了。下面以中国面具为例展示部分过程：

第1步、翻出石膏模具：

第2步、将2D彩色图像转印到塑料板上：

第3步、放置和定位：

第4步、加热塑料板

最后一步、加热完毕，挤出成型

其中的3D模具是由耐高温的石膏制成的，而它正是通过3D打印的原始塑料模具翻模而成的。这也是这种新方法能实现定制化的原因 — 3D打印可以自由塑造形状。

下面就是用专门软件对热成型过程做出的模拟：

到目前为止，所有的测试结果都令开发团队十分满意。尤其是其中的中国面具，所有复杂的细节都被完美展现了出来。

在南极熊看来，这种方法的应用前景十分广阔，原因它的色彩还原度和成型质量都很高，而且基础是当前已经十分成熟的热成型工艺，所以成本低，速度快，应用范围很广，而且操作简单，任何人只要经过简单的培训都能轻松掌握。

但它也有缺点，比如不能整体成型，只能做出不太厚的外壳，尺寸和形状上有限制（因为塑料的拉伸是有极限的）。不过也许这些可以通过合并和填充的方法加以弥补。相信用不了多久，这种方法就会普及开来，成为众多行业制作全彩3D产品的新选择。

南极熊专门建立了3d打印技术微信群，已经上百牛人在此，有需要可加微信392908259