从“单材料”到“一体成型”：多材料3D打印正在改变什么？

文章和图片来源：时间：2025.12.26 点击率： 56

随着3D打印技术的持续成熟，多材料3D打印正逐渐成为最受关注的发展方向之一。曾经被视为小众技术的多材料3D打印，凭借以更少的步骤制造更复杂的零件的能力，正迅速成为工程师、设计师和制造商手中的实用工具。

多材料3D打印目前已获得多种主流增材制造技术的支持，包括熔融沉积成型（FDM）、立体光固化成型（SLA）、粘合剂喷射成型（BJ）等，可及性不断提升。通过在一次成型过程中融合多种材料，多材料3D打印不仅简化了生产流程、降低了装配需求，还为高度集成化的设计打开了新的可能性。

对此，TCT小编将从八个方面拆解多材料3D打印为何有望成为增材制造的下一个前沿领域。

最直观的变化，来自设备端。

在桌面级市场，拓竹科技推出的新款H2C采⽤全新的Vortek热端切换系统，单次打印可支持多达七种材料转换，并且废料极少。

*来源：拓竹科技

Snapmaker U1推出核心卖点SnapSwap™ 独立四头并联系统，支持4个独立打印头，5秒快速换头，多色多材料自由组合。

*来源：Snapmaker快造科技

在工业级领域，技术进展同样迅猛。除FDM外，Stratasys多年来一直通过材料喷射技术支持成熟的多材料工作流程，Aerosint并入舍弗勒集团，基于选择性铺粉技术的多金属激光粉床熔融和粘结剂喷射工艺，提供了首个同步金属多材料打印工业解决方案。

*多材料3D打印解剖模型可用于外科教育（来源：Stratasys）

这些进展共同表明，多材料3D打印正从“高端特性”走向“主流配置”。

随着多材料3D打印设备的进步，配套软件工具也在同步演进，提供了更高的几何与材料分布控制能力。

作为完全开源的代码工具，GraMMaCAD / OpenVCAD等支持功能梯度材料（FGM）的设计系统逐渐被纳入传统CAD中。通过将梯度材料分布直接嵌入CAD几何结构，精确定义材料过渡区域，从而对刚性、柔性或导电性位置进行精细调控，为复杂多材料结构提供了更高的自由度。

单一材料3D打印的打印件内部材料组成的均一性，注定了其力学、物理、化学性能的单一性。这无疑限制了3D打印技术的应用边界和产业想象力。

而多材料打印，正是这一瓶颈的解药。与传统“分件制造+装配”的方式不同，多材料3D打印可以在单次打印中整合刚性、柔性、透明、导电或耐高温材料，精准置于特性最关键的位置，实现性能的梯度分布和功能的选择性集成。

*鞋类品牌Footwearology采用多材料3D打印具有可变刚度和缓冲的鞋子（来源：UltiMaker）

单个部件可同时包含承载结构所需的刚性区域、用于活动的柔性铰链、便于观察的透明窗口、嵌入式电子所需的导电通路，以及适应高摩擦或高温环境的耐热区域。通过材料间的无缝过渡，多材料3D打印实现了强度与功能的优化。此外，多材料打印还为鞋类、运动护具、机器人末端执行器、工装夹具等高度个性化产品创造了条件，例如根据受力分布设置不同软硬区域等。

从实际使用角度看，多材料3D打印也在简化整体流程。

材料管理变得更加集中，减少了人工更换过程中的安全风险，同时，也降低了对额外硬件或外挂装置的依赖。后处理环节同样更加高效，使用PVA、HIPS等可溶性支撑材料，能实现在不损伤零件本体的情况下完成清理，不仅减少了人工操作时间，还支持比传统可拆卸支撑更复杂的结构设计。这些优势共同提升了打印效率与稳定性。

*水溶性支撑简化了后期处理（来源：Airwolf 3D）

装配，是很多产品成本居高不下的原因之一。多材料3D打印通过在单一成型过程中集成多种功能区域，大幅减少装配需求。

单材料打印产品往往需要拆分为多个独立零部件，再通过紧固件或粘接方式进行装配，增加制造、搬运和人工成本。多材料3D打印可以在单次构建中同时实现刚性、柔性及特殊功能区域，减少对紧固件、粘合剂和人工装配的依赖，从而降低整体生产成本。

除了工艺层面的优势，多材料3D打印在视觉效果和触感表现上也有着显著提升，可以在单次打印中实现多颜色、多纹理和多种表面效果，减少后续喷涂或涂层工序。这项技术使原型更接近最终产品，也适用于直接面向消费者的成品制造具备更突出的视觉冲击力。

在医疗领域，多材料3D打印的价值尤为突出，不同颜色、材质和透明度的结合，和打印阶段直接整合美学特征，既能简化生产流程，又能快速实现更高完成度的产品。

*来源：黑格科技

以黑格科技推出的“OnePrint Denture”技术为例，基于DLP 3D打印技术，在同一次打印过程中融合多种树脂材料，实现不同物理性能在同一义齿中的精准分布。通过这一方式，义齿可同时具备高强度、高耐磨性的牙冠区域，具备韧性与舒适度的基托结构，并在颜色、透明度等外观层面更接近真实牙齿效果。

与传统活动义齿依赖人工排牙、充胶、粘接和打磨等多道工序不同，黑格科技的多材料一体化打印方案实现了全口义齿的一次成型，大幅简化了制造流程，为口腔修复行业在效率、一致性和规模化生产方面带来了新的可能性。

多材料3D打印对硬件的要求更高，这也倒逼着设备技术不断升级。围绕多材料3D打印能力，打印头和材料切换技术也在不断提升精度与可靠性。

*来源：拓竹科技

新一代喷嘴、动态混合腔室及自动化换料系统，使设备能够以极高的精度沉积材料，在不同材料之间实现平滑过渡，并有效减少错位或交叉污染带来的问题。这些创新使复杂的多材料设计得以稳定高效地实现。

得益于这些技术进步，多材料3D打印正在一众应用领域中迅速落地。从鞋类、机器人到医疗器械和消费品，多材料一体化制造为产品设计带来了以往难以实现的可能性。

企业能够一次性制造出兼具结构强度、柔韧性、电子集成与美学价值的零部件，在缩短开发周期、降低成本的同时催生创新产品。这种高度通用性使多材料3D打印不再局限于原型制造，而正逐步成为多元领域实现大规模量产的重要工具。

多材料3D打印，并不是对单材料打印的否定，而是一次能力维度的扩展。它让3D打印不再只是“换一种方式做零件”，而是开始真正参与到功能设计与系统集成之中。

随着国产设备、材料和应用生态的不断成熟，立足粤港澳大湾区这一制造业与创新产业高度集聚的前沿阵地的2026年TCT深圳展将持续聚焦桌面级3D打印、非金属材料、创客与设计应用等方向，覆盖从设备、材料到应用落地的完整链条。随着多材料3D打印在设备端与应用端不断发展，相关技术与产品也将成为行业讨论的一部分。