全景工廠(chǎng)
行業(yè)案例
CASE
行業(yè)/分類(lèi)：其他手板模型加工
加工方式: 3D打印 使用材料: 樹(shù)脂
最小精度: 0.1mm 生產(chǎn)周期: 2~7天
產(chǎn)品尺寸: 6cm*5cm*4cm
后處理: 噴油
案例介紹
一、模型設計
確定昆蟲(chóng)幼蟲(chóng)種類(lèi)和形態(tài)
首先需要明確要打印的是哪種昆蟲(chóng)幼蟲(chóng)，例如常見(jiàn)的家蠶幼蟲(chóng)、蝴蝶幼蟲(chóng)（毛毛蟲(chóng)）等。通過(guò)觀(guān)察真實(shí)的昆蟲(chóng)幼蟲(chóng)或者參考相關(guān)的生物學(xué)資料，了解其外形特征，包括體長(cháng)、體寬、身體各部分的比例（如頭部、胸部、腹部的長(cháng)度比例），以及是否有特殊的結構（如剛毛、足的形狀等）。
以家蠶幼蟲(chóng)為例，它的身體呈長(cháng)圓筒形，一般有13個(gè)體節，頭部較小，有一對黑褐色的單眼和一對觸角，口器為咀嚼式，胸部有三對胸足，腹部有多個(gè)環(huán)節，末端有尾角。
使用3D建模軟件設計模型
常用的3D建模軟件有Blender、Fusion 360、Tinkercad等。對于簡(jiǎn)單的昆蟲(chóng)幼蟲(chóng)模型，Tinkercad可能比較適合初學(xué)者；如果是更復雜、精細的模型，Blender或Fusion 360則能提供更多的功能。
在軟件中，根據昆蟲(chóng)幼蟲(chóng)的尺寸和形狀開(kāi)始建模?？梢韵葎?chuàng )建一些基本的幾何形狀來(lái)構建模型的主體部分。例如，用圓柱體來(lái)表示幼蟲(chóng)的身體主體，然后通過(guò)拉伸、擠壓等操作調整其長(cháng)度和直徑，使其符合所選昆蟲(chóng)幼蟲(chóng)的實(shí)際比例。
對于昆蟲(chóng)幼蟲(chóng)的細節部分，如足、觸角等，可以使用較小的圓柱體或其他合適的幾何形狀進(jìn)行建模，并將它們精確地放置在身體相應的位置上。以蝴蝶幼蟲(chóng)為例，在其身體的前端兩側添加較細的圓柱體作為觸角，在胸部和腹部的合適位置添加短小的圓柱體來(lái)表示足。
在建模過(guò)程中，要注意設置合理的模型尺寸。如果需要打印出特定大小的模型，要根據3D打印機的打印尺寸范圍和實(shí)際需求來(lái)確定模型的大小。同時(shí)，還要考慮模型的壁厚，一般壁厚不能太薄，否則在打印過(guò)程中可能會(huì )出現結構強度不足的問(wèn)題，但也不能太厚，以免浪費材料和影響打印效果。通常，對于小型的昆蟲(chóng)幼蟲(chóng)模型，壁厚可以設置在1 – 2毫米左右。
二、模型切片與準備
選擇3D打印切片軟件
常見(jiàn)的切片軟件有Cura、PrusaSlicer等。這些軟件可以將3D模型轉換為3D打印機能夠識別的G – code代碼，同時(shí)還可以對打印參數進(jìn)行設置。
導入模型并設置切片參數
將設計好的昆蟲(chóng)幼蟲(chóng)模型文件（通常是.stl格式）導入到切片軟件中。
設置打印參數，包括層高、打印速度、填充密度、打印溫度等。
層高：層高是指每一層的打印厚度。較小的層高可以使模型表面更加光滑，但會(huì )延長(cháng)打印時(shí)間。對于昆蟲(chóng)幼蟲(chóng)模型這種小型且可能需要細節展示的模型，層高一般可以設置在0.1 – 0.2毫米之間。
打印速度：打印速度會(huì )影響打印質(zhì)量和打印時(shí)間。速度過(guò)快可能會(huì )導致打印質(zhì)量下降，出現拉絲、缺料等問(wèn)題；速度過(guò)慢則會(huì )延長(cháng)打印時(shí)間。一般來(lái)說(shuō)，打印速度可以根據模型的復雜程度和打印機的性能設置在30 – 60毫米/秒之間。
填充密度：填充密度決定了模型內部填充材料的多少。對于昆蟲(chóng)幼蟲(chóng)模型，如果只是用于外觀(guān)展示，可以適當降低填充密度，以節省材料和打印時(shí)間。填充密度可以設置在10% – 30%左右，但如果需要模型有一定的結構強度，也可以提高填充密度。
打印溫度：打印溫度取決于所使用的3D打印材料。如果使用的是PLA（聚乳酸）材料，打印溫度一般在180 – 220℃之間；如果使用的是ABS（丙烯腈 – 丁二烯 – 苯乙烯共聚物）材料，打印溫度可能在230 – 260℃之間。不同的材料有不同的特性，PLA材料相對容易打印，氣味較小，而ABS材料強度較高，但打印時(shí)可能會(huì )有一些氣味并且需要加熱打印平臺以防止翹邊。
生成G – code代碼并檢查
在設置好切片參數后，切片軟件會(huì )生成G – code代碼。在將代碼發(fā)送到3D打印機之前，需要仔細檢查代碼是否有錯誤，特別是對于一些復雜的模型結構，要確保打印路徑正確，不會(huì )出現碰撞或者材料堆積不均勻的情況?？梢酝ㄟ^(guò)切片軟件提供的預覽功能來(lái)查看打印路徑和分層情況。
三、3D打印過(guò)程
準備3D打印機
將3D打印機放置在平穩的工作臺上，確保打印機的水平度良好，以免影響打印質(zhì)量。
根據所選的3D打印材料，加載相應的打印耗材。如果是卷狀的PLA或ABS材料，要將材料正確地裝入打印機的送料機構中，并且要確保材料能夠順利地送入打印噴頭。
對于一些需要加熱打印平臺的打印機，要提前預熱打印平臺，使平臺溫度達到設定值，以防止模型在打印過(guò)程中翹邊。
開(kāi)始打印
將生成的G – code代碼傳輸到3D打印機中，可以通過(guò)USB數據線(xiàn)、Wi – Fi連接等方式進(jìn)行傳輸。
啟動(dòng)3D打印機，打印機會(huì )按照G – code代碼的指示開(kāi)始逐層打印昆蟲(chóng)幼蟲(chóng)模型。在打印過(guò)程中，要密切關(guān)注打印機的工作狀態(tài)，特別是第一層的打印情況。第一層打印質(zhì)量的好壞直接影響到整個(gè)模型的質(zhì)量，如果第一層沒(méi)有粘附好打印平臺，可能會(huì )導致模型翹邊或者打印失敗。
隨著(zhù)打印的進(jìn)行，可以看到模型一層一層地逐漸成型。打印過(guò)程中可能會(huì )產(chǎn)生一些拉絲現象，這可以通過(guò)調整打印參數或者在切片軟件中進(jìn)行一些優(yōu)化設置來(lái)減少。
打印完成與后處理
當模型打印完成后，讓打印機冷卻一段時(shí)間，使模型充分固化。然后小心地將模型從打印平臺上取下。
對于一些模型可能存在的支撐結構（如果在切片時(shí)設置了支撐），需要使用工具（如鑷子、剪刀等）將其去除。在去除支撐的過(guò)程中要小心操作，避免損壞模型的表面。
對模型進(jìn)行一些簡(jiǎn)單的后處理，如打磨模型表面的粗糙部分，使模型更加光滑。如果需要，還可以對模型進(jìn)行上色處理，以更好地模擬真實(shí)昆蟲(chóng)幼蟲(chóng)的顏色。例如，對于綠色的蝗蟲(chóng)幼蟲(chóng)模型，可以使用綠色的顏料進(jìn)行噴涂或者手繪，使其看起來(lái)更加逼真。
