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: 8cm*7cm*15cm
后處理: 噴油
案例介紹
一、設計階段
概念構思
首先要確定花朵的種類(lèi)和樣式。例如，是玫瑰、百合還是向日葵等?？紤]花朵的大小、花瓣數量、形狀和開(kāi)放程度等因素?？梢酝ㄟ^(guò)觀(guān)察真實(shí)的花朵、查看花卉圖片或者從自己的創(chuàng )意出發(fā)來(lái)構思。
3D建模軟件選擇
常用的3D建模軟件有Fusion 360、Tinkercad、Blender等。對于初學(xué)者來(lái)說(shuō)，Tinkercad相對簡(jiǎn)單易用，它是基于瀏覽器的免費軟件，通過(guò)簡(jiǎn)單的拖拽基本幾何體（如球體、圓柱體等）就可以開(kāi)始建模。而Fusion 360功能更強大，適合有一定基礎的用戶(hù)進(jìn)行復雜的設計。
創(chuàng )建模型
以玫瑰為例（在Tinkercad中）：
先創(chuàng )建一個(gè)圓柱體作為花莖?？梢酝ㄟ^(guò)調整圓柱體的高度和半徑來(lái)控制花莖的粗細和長(cháng)度。
對于花瓣，可以使用多個(gè)扁的圓柱體或者拉伸后的多邊形來(lái)模擬。將它們圍繞花莖排列，通過(guò)旋轉和復制花瓣來(lái)達到多層花瓣的效果。比如，第一層花瓣可以稍大一些，然后逐層減小花瓣尺寸，營(yíng)造出真實(shí)的花朵層次感。
對于花蕊部分，可以創(chuàng )建一個(gè)小球體或者圓錐體來(lái)表示。調整其位置，使其位于花朵的中心。
在Fusion 360中（以復雜花朵為例）：
利用草圖工具繪制花朵的輪廓。例如，在二維草圖環(huán)境中，精確地繪制出花瓣的形狀，包括曲線(xiàn)和角度。然后通過(guò)拉伸、旋轉等操作將二維草圖轉化為三維模型。
可以使用布爾運算來(lái)組合不同的部分。比如，將花瓣模型與花蕊模型進(jìn)行合并操作，使它們成為一個(gè)整體的花朵模型。
細節調整
檢查模型的比例是否合適，花瓣的弧度、厚度是否符合真實(shí)花朵的形態(tài)。對模型進(jìn)行平滑處理，避免出現尖銳的邊緣，使花朵看起來(lái)更加自然。例如，在Tinkercad中可以使用“平滑”功能對模型表面進(jìn)行處理；在Fusion 360中可以通過(guò)調整網(wǎng)格劃分和表面細化來(lái)實(shí)現。
二、模型準備階段
檢查模型完整性
確保3D模型沒(méi)有空洞或者錯誤的面。在3D建模軟件中，可以通過(guò)檢查模型的幾何信息來(lái)發(fā)現這些問(wèn)題。例如，在Fusion 360中，使用“檢查實(shí)體”工具來(lái)查找模型中可能存在的缺陷。
模型定位與支撐結構添加（如果需要）
根據花朵的形狀和3D打印機的打印特點(diǎn)，確定模型在打印平臺上的最佳位置。有些復雜的花朵模型可能需要添加支撐結構，以防止在打印過(guò)程中模型變形或者坍塌。例如，對于向上彎曲的花瓣或者細長(cháng)的花莖部分，可以在建模軟件中添加支撐結構。這些支撐結構會(huì )在打印完成后手動(dòng)去除。
切片處理
將3D模型轉換為3D打印機可以識別的G – code代碼的過(guò)程稱(chēng)為切片?？梢允褂们衅浖?，如Cura、Simplify3D等。在切片軟件中，設置打印參數，包括層高、打印速度、填充密度等。
層高設置：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。對于花朵模型，一般層高可以設置在0.1 – 0.2毫米之間，這樣可以更好地表現花瓣的細節。
打印速度：速度過(guò)快可能會(huì )導致模型質(zhì)量下降，出現拉絲或者層間結合不好的問(wèn)題。對于花朵這種精細模型，打印速度可以適當放慢，例如設置在30 – 50mm/s。
填充密度：根據模型的大小和用途來(lái)設置填充密度。如果只是用于展示的手板模型，填充密度可以設置在10% – 30%左右，這樣可以在保證模型強度的同時(shí)，減少材料使用和打印時(shí)間。
三、3D打印階段
打印機準備
選擇合適的3D打印材料，如PLA（聚乳酸）、ABS（丙烯腈 – 丁二烯 – 苯乙烯共聚物）等。PLA材料相對環(huán)保，打印過(guò)程中沒(méi)有刺鼻氣味，而且易于打印。將材料裝入3D打印機的噴頭中，預熱噴頭和打印平臺。不同材料的預熱溫度不同，PLA一般噴頭溫度設置為180 – 220°C，打印平臺溫度設置為50 – 70°C。
開(kāi)始打印
將切片后的G – code文件傳輸到3D打印機中，啟動(dòng)打印。打印機會(huì )按照設定的參數，一層一層地堆積材料來(lái)構建花朵模型。在打印過(guò)程中，可以通過(guò)打印機的顯示屏或者連接的電腦軟件觀(guān)察打印進(jìn)度。
打印監控
雖然3D打印機可以自動(dòng)運行，但在打印過(guò)程中還是需要偶爾檢查一下。主要檢查是否有材料纏繞、噴頭堵塞或者模型移位等問(wèn)題。如果出現這些問(wèn)題，要及時(shí)暫停打印并進(jìn)行解決。例如，如果發(fā)現噴頭有輕微堵塞，可以嘗試稍微提高噴頭溫度或者清理噴頭。
四、后處理階段
去除支撐結構（如果有）
當打印完成后，如果模型有支撐結構，需要小心地將其去除?？梢允褂描囎踊蛘咝〖舻兜裙ぞ?，沿著(zhù)支撐結構與模型的連接處慢慢剪斷或者掰斷。注意不要損壞模型本身。
打磨處理
對模型表面進(jìn)行打磨，可以使模型更加光滑。使用砂紙，從粗砂紙（如100 – 200目）開(kāi)始，輕輕打磨模型表面的粗糙部分，然后逐漸過(guò)渡到細砂紙（如1000 – 2000目）進(jìn)行精細打磨。對于一些難以打磨到的細節部分，可以使用小型的打磨工具，如迷你打磨頭安裝在電動(dòng)鉆上進(jìn)行打磨。
上色（可選）
如果需要讓花朵模型更加逼真，可以對其進(jìn)行上色?？梢允褂帽╊伭?、油畫(huà)顏料或者專(zhuān)門(mén)的3D打印模型顏料。根據真實(shí)花朵的顏色，用畫(huà)筆仔細地涂抹顏料。例如，對于玫瑰，可以用紅色顏料涂抹花瓣，用綠色顏料涂抹花莖和葉子部分。在上色過(guò)程中，可以分層涂抹，以增加顏色的層次感和飽和度。
