在3D打印技術種類中，FDM3D打印機可以說是比較常見的一種，而且價格也相對友好。FDM3D打印機打印出來的顏色單一，即使采用雙噴頭也只能打印兩種顏色。那如果只有 FDM3D打印機、還想打印出顏色豐富的成型件該怎么辦?

FDM ( Fused Deposition Modeling ) 是通過熔融層積成型來進行 3D打印，即把熱塑性材料，如蠟、ABS、尼龍等以絲狀供料，這些材料會在噴頭內被加熱熔化，然后打印成型。這種方法的好處是熱熔擠壓頭系統(tǒng)構造原理和操作簡單，維護成本低，系統(tǒng)運行安全。

通常情況下，一臺 3D打印機是難以在單個物品上使用多種材料的。不過通過實驗性的 " 可編程耗材 " 技術，Haruku Takahashi 團隊已經讓這項復雜工作變得相對更加輕松。據悉，大多數消費級3D打印機都需要借助所謂的 " 熔融沉積 " 工藝來完成模型的制作。即先將耗材裝入機器，加熱到熔點，然后從噴嘴中擠出。

在最近舉行的 ACM UIST 大會上，來自明治大學、大阪大學以及德克薩斯 A&M 大學的研究人員發(fā)表了一項研究結果：僅利用創(chuàng)想三維單噴頭的FDM3D打印機，無需增加額外硬件就能打印出結構復雜、顏色多樣，甚至是不同材料組成的打印件。

比如，這只小貓是由單一材料以聚乳酸 ( PLA ) 為材料制成的打印件，它的爪子和尾巴都是白色，而耳朵內部是粉色的。

實際上，他們是間接打印出小貓和手表的，也就是說，他們先打印出一根由不同材料制成的長絲，然后再利用這個長絲打印出他們想要的成型件。

這個過程包括兩個步驟：創(chuàng)建長絲和打印部件。實際上，部件的打印過程相當枯燥，和打印普通的部件過程沒有什么區(qū)別，唯一不同的是，完成打印后，部件不同的地方有著不同的材料，研究人員需要將這些材料預先編程到長絲中的，并準確地指明它們所在的位置和長度。

首先，系統(tǒng)可以對需要打印的模型進行分析，推算聚合物耗材的打印順序。然后利用現有的耗材輸送方案，只是換成了由不同的聚合物來組成相應部分。

此外為了保證打印質量，還可在單線程輸送的一根耗材上預留一定的緩沖間隙，最終將一種或多種聚合物耗材熔接到一起。

毋庸置疑，在制作長絲的過程中涉及了大量的計算，因為這些長絲必須在它的結構中體現出最終物體中每一種材料的位置，這就變得非常復雜，因為它取決于物體的幾何形狀和打印頭的路徑。

當然，除了裝載一次填充的3D打印耗材，這套方案也允許用戶手動置換不同的材料。最后，有關這項研究的詳情，已在近日的 ACM UIST 線上會議期間進行了探討。