寄希望在FDM打印机的平台上开发出能够打印梯度特性的模型，利用丝材的不同颜色代表不同的材料，通过丝材的混合或更替实现梯度特性的打印。在研究中，先以同种材料的双喷头双色打印作为今后研究梯度材料打印的基础。以下是FDM平台打印机在同种材料基础上双色打印甚至多色打印的国内外现状。
目前的双喷头打印大都集中在FDM打印机上，两个喷头打印同种热塑性材料或者一个打印热塑性材料一个打印支撑材料（一般为水溶性支撑材料）。双喷头双色打印分为单电机双喷头和双电机双喷头两种结构，又包含有近端进丝和远端进丝两种结构。
美国MakerBot公司的Replicator 2X打印机采用双电机双喷头机构和近端进丝，可打印两种不同颜色的双色模型，或者同时打印模型材料和水溶性支撑材料。位于亚特兰大的HYREL 3D公司同样开发出四个喷头四色打印的FDM原型机，采用四个电机四个喷头结构和近端进丝，可同时打印四个不同颜色的模型或者打印一个具有四种不同颜色的单个模型。
同样，国内很多的研究机构和公司在双喷头双色打印方面做了许多研究。韩志民等人研制出一款FDM打印耗材接丝机，能够解决不同颜色的PLA或ABS材料的粘结问题，提高多色打印的质量和效率。宁波速美科技公司的单斌等人则是设计一款可调节防漏液的双喷头结构，用以解决双喷头与打印平台的调平问题，并对其喷头内部结构进行改进，可防止堵头。在双色研究中，主要是通过双电机双喷头和远端进丝的方式进行设备上的搭建，并针对双喷头中存在的多种问题提出自己的解决方案。同时，将打印双色的梯度模型，为梯度材料的研究提供研究基础。
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