雙噴頭 3D 列印機：類型、原理與技巧

在 3D 列印產業中，隨著雙噴頭技術的發展，工程師現在可以使用雙噴頭 3D 列印機來列印由兩種或多種材料組成的零件。與傳統的單噴頭列印機相比，雙噴頭 3D 列印機在功能性與應用範圍上具有顯著優勢，但同時也增加了設計難度與維護成本。本文介紹雙噴頭 3D 列印機的類型、工作原理、優缺點以及列印技巧，幫助使用者更好地了解與使用這種先進設備。

雙噴頭 3D 列印機的類型

固定式雙噴頭系統與傳統單噴頭列印機非常相似，透過在同一個列印頭上安裝兩個噴嘴，兩個噴嘴共同運作，列印機透過控制噴嘴的開關來切換材料或顏色。此系統結構簡單、成本低，適合基本的多色列印與簡單的多材料需求。然而，由於兩個噴嘴共享相同的運動軌跡，在切換材料時可能會出現滲漏缺陷。

獨立雙噴頭系統 （IDEX）使用兩個完全獨立的噴嘴與運動軌跡。每個噴嘴都有自己的獨立運動系統，可在不同區域獨立工作，從而避免材料干擾與交叉污染。IDEX 系統支援鏡像模式與重複列印，適合大規模或高效率生產，通常具有更高的列印精度與品質。市場上此類優秀機型包括 Flashforge Creator Pro2、Snapmaker J1 等。

Flashforge Creator Pro2

來源：https://www.amazon.co.uk/FLASHFORGE-Enclosed-Structure-Optimized-Platform

混合式噴頭系統將兩種材料整合到單一噴嘴中同時擠出。此設計可在列印過程中直接混合材料或顏色，實現漸層色彩或混合材料特性等獨特效果。其結構比固定式雙噴頭複雜，但仍比 IDEX 系統簡單。它對材料相容性要求嚴格，且需要精確校準以確保順暢運作。

雙噴頭 3D 列印機的工作原理

雙噴頭 3D 列印機的工作原理與單噴頭列印機相似，關鍵在於兩個噴嘴之間的協調。列印機透過切片軟體分析 3D 模型，將不同材料或顏色分配給對應的噴嘴，並為每一層分配列印路徑。在列印過程中，透過機械升降或滑動機構切換噴嘴，確保未使用的噴嘴不會影響列印品質。兩個噴嘴需要精確同步，以確保不同材料或顏色之間的無縫銜接，特別是在對精度要求高的複雜設計中。

FDM 列印機的三種擠出方式

來源：https://www.researchgate.net/figure/a-common-FDM-printer-for-polymers-and-SFRC-b-Co-Extrusion-FDM-printer-for-CFRC-c_fig5_342855703

雙噴頭 3D 列印機的優缺點

優點

1. 可溶性支撐材料

在列印複雜模型時，雙噴頭列印機的一個噴嘴負責列印主材料，另一個噴嘴則用於列印可溶性支撐材料，該材料可在後處理過程中輕鬆溶解並移除，無需剝離或撬動。最終的列印件不會留下支撐痕跡。

來源：https://www.bcn3d.com/technology

2. 強化填充

透過兩種材料的組合（如剛性與柔性材料或纖維增強材料），可提高強度與抗衝擊性，同時支援不同密度的填充設計，以最佳化重量與結構性能。

3. 多色列印

可直接列印多色模型，無需後續上色。部分切片軟體支援雙噴頭列印機實現漸層色彩效果，極大地便利了藝術與設計模型的製作，適合客製化生產。

4. 高效生產

採用獨立噴嘴系統（IDEX）的雙噴頭列印機支援鏡像模式與重複列印模式，可顯著提升生產效率並節省時間。

缺點

雙噴頭 3D 列印機設備成本較高，更適合預算充足的使用者。此外，雙噴頭列印機維護難度較大，使用不同材料時需要頻繁清潔與校準噴嘴。對於初學者來說，其操作與調試較為複雜，需要更多列印技巧。同時，固定式雙噴頭系統可能會出現材料混合或噴嘴溢料問題，影響列印效果。

列印技巧

1. 校準噴嘴位置：確保兩個噴嘴精確對齊，避免錯位或材料偏移，確保每一層列印的精度與品質。

2. 正確配置切片軟體：啟用雙噴頭功能並準確設定噴嘴間距。

3. 調整回抽設定：最佳化回抽參數以減少材料拉絲與污染，特別是在列印複雜模型時，細節與精度尤為重要。

4. 清潔噴嘴：定期清潔噴嘴以避免材料堵塞影響列印品質，確保噴嘴保持暢通。

憑藉多材料與多色列印的獨特優勢，雙噴頭 3D 列印機為工程設計與客製化生產開啟了新的可能性。如果您正在尋找專業的線上 3D 列印服務，JLC3DP將為您提供高精度且高效的解決方案，助力您的創意成真。