一、成果简介：研制彩色快速成形机的机床及数控系统、喷头系统、材料系统和数据处理系统，实现从彩色模型的三维造型设计到加工成形的一套完整技术。 彩色模型按照着色区域和应用目的的不同可以分为两种：一种是只在表面或剖面区域着色，称为表面彩色模型，主要用于展示和传递产品外观或剖面信息目的；另外一种不只在模型表面着色，着色区域还包括模型内部，这类模型称为整体彩色模型。大多数彩色模型仅是用于外观展示目的，属于表面彩色模型。 2001年以前，彩色模型都是采用手工方式对单色模型进行着色获得的，这种手工着色操作复杂费时，既大大增加了加工时间和加工成本，还会降低成形件的尺寸精度。因此，业界迫切需要一种能够直接快速成形出彩色模型的技术。 上述彩色模型快速成形技术在成形模型实体结构时采用了不同的方法，但在对模型的每一层面进行着色时则无一例外地应用了彩色喷墨打印技术，一种通过应用色彩合成技术和半色调技术[9]可以实现几乎任意一种色调的打印技术。彩色着色装置通常使用多个喷头，分别用于喷射青、洋红和黄三种基色的着色剂液滴，有的还有专用于喷射黑色着色剂液滴的喷头。尽管喷头组件可以按矢量方式进行彩色打印，但多数还是按光栅扫描方式工作的，当喷头组件从工作台的一侧移动到另一侧时，即完成了一层的着色。 在每个层面的着色过程中，在每个栅格位置上需要给每个喷头以必要的控制信号，以控制这些喷头喷射或不喷着色剂液滴，若记喷射控制信号为1，不喷射控制信号为0，则每个层面上每个喷头的控制信号可用一幅二值图象来表示，而每个喷头在所有层面上的控制信号可用一个二值体数据[10]来表示。因此，当选定了层厚度和体素大小之后，实现一个表面彩色模型的着色需要的数据即为分别用于控制青、洋红和黄三种基色着色剂喷头的二值体数据. 二、经济效益分析： 实施后可以研制出商品化的彩色模型快速成形机，以满足各个行业对彩色模型的需求，提高制造业对市场的快速响应能力，从而提高制造业的竞争力，也为教育和科研等领域提供帮助。同时，彩色快速成形机有较大的市场潜力，目前唯一的彩色快速成形机制造商—美国的Z corp.每的有二百余台的销量，单价约5万美元，单成形机一项，每年产值即约8000万元人民币，另外还有成形材料销售和服务方面也有可观的收入。 三、所需条件： 具有四个数控运动轴（其中两个联动）的成形机数控系统，供料系统和喷头系统，需要资金八万元。