加拿大西部大学推出SpecOptiBlend软件，实现再生塑料的定制彩色3D打印

2025年4月16日，南极熊获悉，加拿大西部大学的研究人员开发了一款开源软件，能够利用回收的塑料废弃物创建定制颜色的3D打印耗材。该研究已发表在《先进制造》杂志上，概述了一种方法，使用户能够将废弃塑料转化为个性化、经济实惠的3D打印原料，从而支持分布式回收和增材制造（DRAM）领域。

△压缩废塑料样品示意

研究人员指出：“开源的SpecOptiBlend软件在利用再生塑料生产定制颜色的3D打印耗材方面表现出色，有效地解决了回收过程中颜色不一致的普遍问题。这一进步标志着将循环经济原则融入3D打印实践的重要一步。”

△相关论文研究题目为“利用废塑料光学建模创建定制3D打印材料颜色”（传送门）

SpecOptiBlend融合色彩理论和开源设计

这款工具将编程与色彩理论相结合，旨在优化3D打印过程中的配色问题。特别设计用于Recyclebots（一种开源机器，能够将废塑料转化为3D打印耗材），该软件使用户能够利用回收材料生产具有定制颜色的耗材，从而提高增材制造的可持续性和创新性。

DRAM（分布式回收和增材制造）方法支持使用再生塑料和免费提供的3D打印设计来分散生产个性化商品。DRAM的应用范围广泛，涵盖教育工具、家居用品到辅助设备，为传统消费品提供低成本的替代品。

△使用废塑料的光学建模创建自定义3D打印材料颜色

在研究过程中，首先对废旧塑料加工后的光谱反射率进行了分析，并运用库贝尔卡-蒙克（Kubelka-Munk）理论对颜色混合进行了初步估算。该过程已经集成到免费的软件工具中。目前，研究团队测试了三种优化方法：Nelder-Mead优化法、带边界的有限内存BFGS（Broyden-Fletcher-Goldfarb-Shanno）优化法和顺序最小二乘二次规划优化法。他们根据均方根误差（RMS）和色差（ΔE CIE-2000）等标准评估了这些方法的效果。研究结果显示，Nelder-Mead方法在色彩精度和RMS之间实现了最佳平衡，这对于生成高质量的色彩至关重要。

在线平台用户通过采用商用塑料自行制作玩具，而非购买市售产品，一个月内节省了超过400万美元。西方大学Thompson创新主席Joshua Pearce教授解释道：“消费者仅需投资约250美元购买一台桌面3D打印机，便可通过自制产品实现超过100%的投资回报率。如果使用再生塑料，投资回报率将进一步提高。例如，利用回收机器人（一种废旧塑料挤出机）处理废旧电脑塑料，可以打印出300个相机镜头遮光罩，成本与在亚马逊上购买单个遮光罩相当。”

研究人员总结道：“毫无疑问，3D打印和分布式回收技术已经成熟，消费者可以用远低于市场价格的成本自行生产产品。如今，借助开源技术，我们可以生产更多种类的产品，包括无限的定制颜色。我非常期待看到人们制作和分享这些产品。”