評測拓竹H2C前，拆解Vortek多色3D打印的工程美學

AM易道設備分享

德國法蘭克福，拓竹的展臺前人山人海，人群等待H2C的正式揭幕。

AM易道嘗試走近看了看這款多色設備新旗艦。
打印頭迅捷地上下倒轉、快速更換的對接陣列呈現出一種復雜的機械美學。
我們還沒有拿到設備測評，但想先大概聊聊這個設備的技術細節。
第一章：拓竹多色的解題思路

傳統的單噴嘴+AMS方案每次換色都要用幾十克材料把噴嘴洗干凈。

IDEX雙噴頭方案算是比較早期的方案。

E3D的ToolChanger走的是高可靠性路線，但整個工具頭的更換讓機械復雜度和成本飆升到工業級。

拓竹在做這個技術預研時，內部評估了各種方案的完整譜系。

他們發現關鍵問題就在于：

串色不僅發生在噴嘴尖端那幾立方毫米的熔池里，而是污染整個高溫熔融區。

與其費勁清洗，不如把熱端變成可替換單元。

這套系統沒有更換整個工具頭，而是把替換單元的重量壓縮到僅20克，體積控制在20×15×56mm。

可替換的感應熱端集成了噴嘴、熱斷層、熱敏電阻NTC及一塊小型PCB板。

通過非接觸式感應實現加熱，與傳統接觸式加熱方式相比，這種設計顯著縮短了每次換料時的預熱等待時間。

這種輕量化替換策略在工程上極具野心。

它意味著你需要在20克的小空間里集成加熱、測溫、數據存儲和無線通信功能，還要保證微米級的重復定位精度。

這個集成水平，以AM易道認知，在整個3D打印行業比較少見。?

第二章：H2C全面工程解構Vortek系統：不接觸的藝術

傳統的熱端更換方案（如Prusa的MMU或E3D的Revo噴嘴）都依賴某種形式的機械觸點。

要么是彈簧頂針，要么是螺紋旋轉接觸。

但是如果一臺打印機每天換料100次，一年就是3.6萬次插拔循環。

在這種頻率下，金屬觸點的氧化、磨損和接觸阻抗變化會讓可靠性曲線在一年后急劇下降。

Vortek的破解之道是規避機械觸點，采用非接觸式連接方案。

熱端與工具頭之間通過電磁感應實現無線供電，熱端上的PCB既是無線電力的接收端，也是溫度傳感器和存儲芯片的運行平臺。

溫度數據通過近場通信傳回工具頭，控制信號則反向傳輸調節加熱功率。

這種純無線方案在硬件層面消除了接觸失效的所有物理基礎。

感應加熱：8秒熱機，效率提升

感應加熱在工業金屬加工領域是成熟技術，但把它塞進直徑僅8mm的噴嘴加熱塊里，且要在8秒內從室溫升到220°C（基于PLA材料），這完全是另一個量級的挑戰。

傳統陶瓷加熱棒的熱慣性大，是因為熱量需要從加熱絲→陶瓷絕緣層→金屬外殼→噴嘴這條路徑傳導，每一步都有熱阻。

Vortek的感應加熱繞開了這條路徑。

集成了先進的感應加熱系統，使噴嘴能夠在僅僅8秒內達到PLA材料工作溫度。

在多材料打印的生產周期中，機械切換速度只是一個方面，熱端從待機溫度快速升溫到打印溫度所需的等待時間，往往是整體效率的真正瓶頸。

如果每次換頭都需要等待數十秒甚至更長時間進行熱循環，那么機械切換的效率優勢就會被抵消。

感應加熱技術將熱機時間從傳統的分鐘級直接壓縮到秒級，基本解除了熱循環對多材料打印周期的約束。

這使得H2C在需要頻繁切換高熔點材料和低熔點材料時，依然能夠維持較高效率。

熱端記憶：把耗材信息固化在硬件層

每個H2C熱端都配備了板載存儲器，用于記錄上次使用的耗材，系統會自動為下次使用推薦正確的設置。

這個功能在工程場景下價值巨大。

想象你在打印一個多材料零件，不同材料對溫度、回縮、打印速度的要求截然不同。

傳統方式下，你每次換料都要重新校準溫度曲線和參數。

Vortek 系統允許將系統內的熱端與特定耗材綁定，使其專用于特定耗材，以確保工程耗材打印的一致性和可靠性。

每個熱端甚至可以自動存儲耗材信息，下次載入該耗材時，Vortek系統會立即幫你匹配到正確的熱端。

這個功能可以消除操作時的設置錯誤，并加快項目準備速度。

色彩不再為工具頭數量所限

與經典換頭打印機顏色數量受工具頭數量限制不同，H2C通過連接的AMS系統，支持單次打印使用多達24種耗材。

其智能算法可優化耗材與熱端的分配，在減少沖刷廢料的同時，也可實現出色的多色多材料打印效果。

傳感器陣列與AI視覺：59個神經末梢

H2C身上掛著59個傳感器，這個數字超越了絕大部分人們對于消費級3D打印設備的預期。

AMS五通有里程輪，可用于檢測送料長度；

AMS助力電機可以根據負載檢測料盤是否纏料，工具頭的擠出電機采用伺服電機，可以檢測堵塞和打滑。

真正讓這套系統活起來的是四攝像頭AI視覺體系。

實時視圖攝像頭和鳥瞰攝像頭負責宏觀監控，檢測翹曲、脫床、層錯位。

微距噴嘴攝像頭用于判斷視覺方案的裹頭，炒面以及空打檢測。

我們認為，系統的工程挑戰在于實時性。

視覺算法在邊緣計算平臺上運行，從圖像采集到控制指令下發必須在20ms內完成，否則錯過最佳干預時機。

拓竹沒有公布具體算力，但從官方的描述看，他們很可能在機器里塞了一顆專用的AI芯片。

這種把計算資源向執行端下沉的架構，正是工業4.0提到的邊緣智能概念，也是H2C區別于普通桌面機的核心。

Vision Encode與亞微米級運動精度

多噴嘴和多材料打印對運動系統的重復定位精度有著極高的要求，以確保層間對齊和不同材料邊界的清晰度。

H2C通過集成和增強Vision Encoder系統，突破了傳統FDM設備的精度限制。

Vision Encoder系統采用高分辨率光學測量技術，結合具有10^4個編碼標記的精密板，用于實時跟蹤和校正工具頭的運動。

這一系統讓H2C實現了50μm以下、不受移動距離影響的運動精度。

這種精度水平使得FDM技術能夠嘗試制造尺寸公差要求嚴格的功能性零件制造領域。

更關鍵的是，Vision Encoder的距離無關特性，意味著運動誤差不會隨著打印尺寸的增加而累積，有效解決了大型FDM設備固有的精度缺陷。

非接觸式校準技術與精度保障

為了充分發揮Vortek多熱端系統的精度，H2C采用了完全非接觸式的自動噴嘴校準系統，能夠實時補償機械偏差。

這套系統可以全自動感應熱端偏移校準。

無需手動操作、無需校準板、無需額外設置。

只需幾分鐘，H2C即可將噴嘴偏移量精確校準到25μm以內。

PMSM伺服擠出：從步進到伺服的范式轉移

傳統FDM打印機用開環步進電機驅動擠出機，靠丟步檢測和手動校準來補償。

H2C則采用了專有的PMSM（永磁同步電機）伺服擠出架構，構建了一套智能擠出治理系統，以確保高流率和高可靠性。

PMSM伺服電機相比傳統的開環步進電機具有顯著的性能優勢。

它能夠提供高達10kg的最大擠出推力，比傳統步進電機高出約70%。

另外更重要的是20kHz的電流環采樣率。

這意味著系統每50微秒就能感知一次電機轉子的位置、轉速和負載扭矩。

當你以8mm3/s的速度打印碳纖維尼龍這樣的工程材料時，材料粘度的微小波動會立即反映在電機負載上，伺服系統能在1ms內把扭矩從5kg提升到8kg，維持擠出壓力恒定。

這種主動補償能力，讓H2C在高速打印時的表面質量比傳統步進電機方案提升了一個檔次。

這里的工程難題我們認為是成本控制。

帶編碼器的PMSM電機比普通步進電機貴許多倍，驅動器的MOSFET和電流采樣電路也要高一個等級。

環境控制：65°C腔溫與三級過濾的協同設計

我們認為，H2C的設計不只是為了解決多色的需求，其配置也支持一些高性能工程材料的打印。

其最大噴嘴溫度可達350度，熱床最高溫度為120度，并配備了最高可達65度的主動加熱腔室。

這些設置是打印環境溫度敏感的工程塑料的關鍵前提。

它能有效降低材料在冷卻過程中的熱應力，從而將翹曲現象最小化，并確保優異的層間粘附力。

但腔溫升高會帶來新問題：電機和電子元件的散熱。

拓竹的自適應空氣循環不是簡單加熱，而是分區溫控。

腔體底部用加熱片維持65°C，頂部用渦流風扇把熱空氣導向打印區，同時工具頭內部有獨立風道把電機熱量直接排到腔外。

這種設計讓PMSM電機在70°C環境溫度下仍能滿功率運行。

第三章：定價與策略14999元的定價卡位

H2C以14999元起的定價（最高配40W多色激光全能套裝26499元），將工業級多材料打印能力下放至桌面級市場，填補了專業用戶與工業設備之間的空白。

這也符合AM易道一直以來提到的行業發展趨勢，工業級和消費級的邊界會進一步模糊化。

H2系列可以升級，但不建議

拓竹宣布，2026年初推出Vortek升級套件，H2系列的舊機型可以通過購買Vortek套件升級成H2C。

不過拓竹在官方博客里也坦承改裝需要一定的動手能力，并且會消耗較長時間。

并且提示，購買H2S或H2D再升級Vortek會增加額外的成本，建議確定要體驗Vortek系統的用戶可以直接購買Q4開售的H2C。

結語

H2C的發布更像是一個宣言。

它宣告了FDM技術棧的代際更迭：

從機械接觸到無線傳輸，從開環步進到閉環伺服，從被動檢測到主動預判。

每一項技術單獨看都不新鮮，但在有限空間內，把它們整合進一個桌面設備，并不容易。

整體而言，H2C的技術創新密度讓我們感到其儲備之深厚。

不會令人驚訝的是，未來拓竹把任何一種3D打印技術重做一遍可能都會帶來新的行業風暴。

就H2C而言，不論其是不是多色打印的最優解，其已呈現了一扇通向多材料全自動的數字制造大門。

門已開，便不再關上。

關注AM易道，讀懂3D打印的變化之道。

本設備未經AM易道實測，技術數據來自官方資料和公開報道，未來將針對該設備進行實際測評，敬請期待。