身有彩鳳雙飛翼 真.全彩3D印表機初體驗

了解過3D印表機的朋友知道，雖然塑造形狀是它的特長但是表現色彩卻是它的弱項。很多3D列印設備只能列印單色模型，就像過去2D的黑白激光印表機。這次我們拿到了XYZprinting最新的彩色桌面3D印表機daVinciColor，而且是真.全彩3D列印喲。

身有彩鳳雙飛翼真.全彩3D印表機初體驗

單色、混色和真.全彩

六七年前桌面FDM3D印表機剛誕生的時候，FDM3D列印耗材儘管是有顏色的，卻只是單色。直到今天，FDM3D印表機仍然以單色耗材為主，一卷耗材絲是一種顏色，3D列印的模型也是單色的。

單色3D列印的耗材顏色就是列印成品顏色

很快出現雙擠出頭的FDM3D印表機，可以使用兩種耗材交替列印，也就意味著用兩種不同顏色的耗材能列印出兩種配色的模型。比如地球的綠色陸地和藍色海洋、斑馬的黑白條紋。這仍然是單色3D列印，只不過是一個模型上兩種顏色交替。後來還有多擠出頭的3D印表機，相同的原理列印出一個多顏色的模型，而這也不能算是彩色3D列印，畢竟噴頭的數量是有限的，只是單色的疊加。

雙擠出頭3D列印的雙色交替模型遠不是全彩

真正算彩色3D列印的還是後來的「多進一出」FDM3D列印技術，幾種線材同時進入同一個擠出頭、加熱熔融實現混色從而產生新的顏色。通過調整某個線材的進料速度來調整顏色配比實現彩色3D列印。不過這種技術的問題在於耗材熔融後是粘稠的液體，不易均勻混色；另外擠出頭連續工作，混色也需要一小段進程來改變顏色。它的色彩表現有很大局限。

耗材直接混色能表現漸變色但仍有局限

所以根據傳統2D列印的經驗，真正全彩、廣色域3D列印仍然要依賴彩色平面列印的墨水混色原理，3D列印單色模型、在表面噴墨上色。3D照相館的彩色立體人像就是採用的這種技術。

XYZprintingdaVinciColor融合2D列印和3D列印的優勢

現在，XYZprinting融合它在2D列印和3D列印上的技術優勢，推出真.全彩的桌面FDM3D印表機，應該是目前桌面機型中色彩表現力最強、真正全彩的一款產品了。

2D+3D列印並不意外

daVinciColor3D印表機有兩套列印結構，一個是和普通FDM機型相似的3D列印結構，熱熔融擠出、冷卻成型。這套系統對XYZprinting來說輕車熟路，畢竟從2014年初開始就推出旗下全系列的桌面級3D印表機，daVinci1.0、daVinci2.0、daVinciAiO、daVinciJr.等，技術和產品已經非常成熟。

FDM3D列印框架：熱擠出頭、步進電機、3D列印平台

另外一套是2D彩色列印系統，有CMYK四色墨盒、供墨系統和2D列印頭，給模型上色。這套系統對於XYZprinting來說恐怕不是弱項，反而是強項——它的母公司台灣金寶集團是排名全球前十的電子製造服務企業，為主流2D印表機廠商提供OEM、ODM服務是它的主營業務之一。不論技術還是供應鏈、生產線，XYZprinting在彩色噴墨列印方面都有雄厚的背景。

2D彩色噴墨列印結構

所以XYZprinting推出彩色噴墨的全彩3D印表機，並不意外。daVinciColor切片分層之後，每3D列印一層就在層面上2D噴墨列印彩色，層層堆疊不僅形成立體形狀而且表面色彩也拼合完成。這裡要提醒讀者朋友們喲，彩色只在外層表面噴墨，內壁和內部填充結構仍然是單色的。

3D數字源文件與普通3D印表機也有區別。daVinciColor使用的數字源文件一組三個，分別是包含結構信息的.obj數字三維文件、包含表面顏色信息的BMP點陣圖圖像文件和二者映射信息的MTL文件。要用daVinciColor做全彩3D列印，三個文件缺一不可。

BMP貼圖文件、MTL映射文件和OBJ結構文件

說了這麼多原理，再看看daVinciColor的產品細節吧，畢竟是一台將近6萬塊錢的設備呢！

桌面級的專業3D印表機

XYZprintingdaVinciColor3D印表機為封閉式結構，前面是磁吸附式的倉門，當3D列印進行中的時候倉門鎖緊減少外界干擾，列印完成後倉門可以再次打開。

XYZprintingdaVinciColor全彩3D印表機

頂部的圓蓋可打開露出更多操作空間，扣上則可以保持相對封閉的3D列印倉環境。整個外殼以金屬為主，頂部則是工程塑料的材質。

圓形的頂蓋進料管從中穿過

操作上，前部控制面板配置了5英寸的彩色液晶觸摸屏，觸控操作比較直觀。連接方式支持無線網路連接，頂部插入USB無線模塊提供無線連接。

5英寸的彩色液晶觸控面板

USB無線模塊

列印可以用PC控制，通過無線連接或USB介面與3D印表機互聯。另外離線3D列印也是支持的，在PC上切片完成後拷貝到U盤，插入3D印表機內部的USB介面即可。隨機附件贈送了一個小U盤和無線模塊，用起來很方便。

PC與3D印表機連接後XYZmaker可查看狀態

隨機附帶的U盤（白）和USB無線模塊（黑）都很小巧

3D列印時U盤插在機箱內部

機箱背部有四個散熱風扇，維持列印倉的恆溫。開始3D列印後風扇運行的噪音較大，所以我們建議把daVinciColor3D印表機放在設備間、倉庫這類單獨房間中做列印，和辦公區這類人們日常待的地方分開。

四個散熱風扇

再看內部，列印平台下方有調平旋鈕，不過daVinciColor已經做到一鍵自動調平，不需要手工干預。列印底板做了新設計，採用磁性軟墊+美紋貼紙。3D列印完成後底板很容易取下來，再稍微彎曲，模型就自動脫離。基本解決了FDM3D列印底面既要粘附牢固、又要容易剝離的問題。

3D列印平台

調平旋鈕

列印底板是磁性軟墊

耗材也有兩套，分別是列印彩色的CMYK四色墨盒，和3D列印成型的PLA線材。這裡要提醒讀者，PLA耗材在daVinciColor上是彩色3D列印專用的，更容易附著上色；普通PLA耗材難以做到這一點。

CMYK四色墨盒

彩色3D列印專用PLA耗材

XYZprintingdaVinciColor在3D列印設計上又有諸多改進，提升自動化程度、減少人為干預的工作量。而全彩3D列印則擴展了它的應用範圍，成為一台專業級的3D列印設備。

觸控操作直觀又快捷

XYZprintingdaVinciColor配置了一塊5英寸的彩色液晶觸摸屏，顯示內容全面、觸摸操作更高效。主屏功能分三部分，分別是列印、耗材和設置項。列印功能可瀏覽U盤中的切片文件，執行3D列印並查看狀態。

彩色觸控屏主界面

材料選項提供載入/退出PLA耗材功能，以及墨水餘量查看、色彩校準、噴墨校準和列印噴墨測試頁功能。這些是3D列印前的必備工作，下一頁文章我們專門介紹。

材料選項子界面

設置項則是設備管理的相關功能，包括無線網路設置、列印平台/列印頭/線材/墨水狀態查看、語言設置、運行狀況統計、門鎖狀態等。方便操作者隨時了解3D印表機運行信息，保持設備在良好的狀態中運行。

設置菜單下的一屏和二屏功能

使用一個月的時間下來，daVinciColor3D印表機的這塊觸控屏操作簡單直觀，也比較全面地顯示了設備運行信息；屏幕夠大，因此無線網路設置輸入密碼時也比較快捷。美中不足的是，有時會出現響應明顯慢於觸摸操作的情況。

必選項：平台和噴墨校準

XYZprintingdaVinciColor3D印表機初次安裝時需要安裝CMYK四色墨盒和PLA耗材。機身右側打開耗材支架，這個士力架形狀的支架與原裝耗材盤剛好匹配。而且支架有感測器檢測耗材是否掛載，不掛載耗材是無法啟動3D列印的。

打開機身右側耗材支架

PLA耗材盤掛在支架上

daVinciColor3D印表機採用自動進退料設計，執行「線材」選項中的「安裝」，將耗材絲一端插入機器右側進料器的下部入口，有一股拉力將耗材絲自動送入進料管中。等待片刻，看到耗材從3D列印頭裡面擠出來，就安裝好了PLA耗材。

點擊「裝入」自動載入耗材（圖示已經載入完畢可查看耗材信息）

進料器實現自動進/退線材

安裝墨盒也比較簡單。拆除墨盒包裝，抬起墨車上方的壓板，略微傾斜墨盒壓入槽位，再向下扣緊壓板，聽到「咔噠」一聲表示墨盒入位，就完成了。這裡注意墨盒顏色與槽位顏色一一對應即可。daVinciColor的噴墨列印頭與墨盒為一體式設計，這樣的好處就是如果意外出現堵頭那麼直接更換墨盒就可以解決問題；另外也避免了分離式墨盒與列印頭所額外增加的墨管，減少機箱走線。

安裝墨盒注意顏色與槽位一一對應

列印頭集成在墨盒上

XYZprintingdaVinciColor3D印表機初次安裝或者每次搬運之後，我們都建議進行平台和噴墨校準步驟，這是彩色3D列印順利完成的必備條件。因為這需要列印平台、3D列印擠出機、彩色噴墨列印頭三者的良好配合，系統複雜度比單色3D列印要高很多。

首先校準列印平台，執行「設置」選項中的「列印台校準」，3D列印頭感測器自動探測到列印平台的距離，平台下方電機也自動升降平台。整個過程無需人工干預，簡單快捷。

一鍵自動校準列印平台

其次執行「墨水」選項中的色彩校準，這個步驟很多用過2D噴墨印表機的朋友比較熟悉，就是在一張白紙上列印橫、豎線條並調校對齊。daVinciColor的噴墨列印頭在X、Y方向上移動噴墨，手工校準就是告訴它噴墨的起始和終止位置，使X、Y方向都列印出筆直的細線。

A4複印紙包裹列印底板然後置於列印平台上

觀察校準樣張

色彩較准過程

最後執行「墨水」選項中的噴墨校準，這個過程大約需要20分鐘，先3D列印橫向和縱向的小長方體，再噴墨上色，選出噴墨顏色沒有偏移的方塊。這是確保彩色噴墨在模型的正確位置上，使色彩與3D模型的貼圖一致。

依次執行色彩校準和噴墨校準

觀察校準樣件

噴墨校準過程

整個校準過程還是要花費一些時間、手工干預，目前在2D噴墨列印上也需要類似的手工校準步驟，暫時沒有自動化程度更高、更快捷的優化方式。好在大尺寸的彩屏清晰顯示校準指南，操作起來並不難。

切片軟體快速3D列印

daVinciColor3D印表機的配套切片軟體過去有所不同，並不是XYZware而是新的軟體——XYZmaker。這就意味著新的3D印表機制和切片引擎。

XYZmaker3D列印切片軟體

XYZmaker的使用邏輯仍然遵循FDM3D列印常見的一套：添加模型、簡單編輯、切片、3D列印。支持的文件格式包括STL/3MF/AMF/OBJ/PLY/NKG六種。其中既有新的3MF、AMF格式，也有傳統常用的OBJ、STL格式。

XYZmaker支持六種3D數字文件格式

這裡給大家普及一個小知識，就是單色3D列印常用的STL格式文件只包含物體的幾何結構信息，不包含表面材質、顏色信息。也就是說STL格式只能列印單色、不能列印彩色。而全彩3D印表機daVinciColor更多地使用帶顏色信息的OBJ、3MF、AMF文件；當然STL格式也可以3D列印，不過總有種「殺雞用牛刀」的感覺。

STL文件只有結構沒有顏色

在XYZmaker中導入OBJ文件之後，可以看到模型表面的顏色。左側有簡單的幾何圖、文字、數字、符號等可以添加到3D列印模型中，像玩積木一樣增減、組合來做複雜的三維模型。單擊導入的模型，可以調整位置、縮放大小，還支持一鍵貼緊底板來確保3D列印粘附牢固。

XYZmaker簡單編輯列印的數字模型

點擊「文件>列印」菜單，可以選擇3D印表機型、耗材類型、3D列印質量，以及更精確地設置填充率、填充形狀、外殼厚度、層厚、底墊、支撐選項。這時候如果PC已經連接3D印表機，就可以直接列印了，切片自動完成；如果沒有連接3D印表機，那麼切片後保存文件到U盤，可以從3D印表機上瀏覽U盤內容，實現離線列印。

3D列印參數設置比較簡單

切片完成

XYZmaker軟體的整體風格也延續了XYZprinting的理念，設置簡潔、列印快捷，並沒有太多的選項要手工調節，上手容易。讓使用者能夠快速地開始3D列印過程。

切片、預熱和列印效率

來看XYZprintingdaVinciColor的實際使用效率測試，需要說明的是這款機型目前在市場上並沒有同類競品，仍然使用STL格式的無色測試模型，以便與過去的單色FDM3D印表機有所比較。

在新的切片軟體和切片引擎加持下，daVinciColor的模型切片效率有了成倍提升，上表中的切片用時所反映的效率與單色桌面級FDM3D印表機相比非常快，有著位居前列的切片效率。

daVinciColor的3D列印平台不帶加熱功能，因此預熱主要取決於擠出頭的加熱效率。從室溫加熱到工作溫度，用時3分45秒，屬於平均水平。

3D列印用時如上表所示，明顯慢於常見的單色桌面級FDM3D印表機。我們認為原因是daVinciColor的系統複雜度和3D列印複雜度更高，出於穩定性和列印成功率的考慮有意設定為較低的3D列印速度、材料擠出速度，因此列印得更慢一些。

另外需要說明的是，daVinciColor彩色3D列印模式的速度會更慢於上述的測試結果，因為彩色列印的過程是3D列印一層切片、2D噴墨一層彩色，往複循環，機械運行步驟是無色3D列印的兩倍甚至更多，因此用時要遠高於無色3D列印。

當然對於需要彩色模型的用戶來說，無色3D列印模型之後還需要手工打磨、上色，這部分也是時間成本。從製作彩色模型的目的出發，daVinciColor3D印表機目前並沒有同類競品，關於它的效率如何我們也不做展開討論。

真.全彩3D列印效果

XYZprintingdaVinciColor彩色3D印表機列印模型的全彩效果不錯，能比較好地還原模型表面的貼圖色彩。並且這種源自彩色2D噴墨列印的原理，沒有必須是漸變色的限制，色域比較廣。

猴子3D數字模型

daVinciColor3D列印猴子模型效果

面具3D數字模型

daVinciColor3D列印面具模型效果

另外如果是三維建模、三維設計的教學應用，在XYZmaker的幫助菜單下還有軟體入門、建模的資源庫（需要科學上網法），使用XYZmaker製作各種模型。當然會使用zBrush、MAYA3D之類的三維設計軟體就更好了，設計模型之後可以直接用daVinciColor3D列印出來，更直觀地看到設計效果。

評測總結：使用daVinciColor全彩3D印表機兩周之後，綜合感受就是這台設備操作起來比較簡單，有3D列印知識基礎的人很容易上手。3D列印速度慢，換來的是一次成型、全彩的3D列印模型成品。對於遊戲美工、室內設計、藝術設計等行業的從業者來說是一個更直觀的工具。

耗材上目前需要使用原裝的彩色PLA線材和CMYK彩色墨盒。另外我們知道2D列印照片紙的不同質感會呈現出照片的不同效果，那麼XYZprinting會不會在彩色3D列印方面推出不同表現的PLA線材呢，值得期待。

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