CN104608543A - 一种透光浮雕的制备方法、透光浮雕及浮雕灯 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种透光浮雕的制备方法，包括以下步骤：A)通过计算机建立透光浮雕的三维模型；B)将所述步骤A)中的三维模型通过计算机进行切片，得到二维切片模型；C)按照所述步骤B)得到的二维切片模型的轮廓，将熔化的透光物质逐层堆积，得到透光浮雕。本发明提供的制备方法通过计算机中生成的透光浮雕三维模型，易于保存。本发明提供的制备方法具有制造柔性化程度高，减少人工雕刻劳动强度，产品研制周期短和加工速度快的优点。透光浮雕全部设计在计算机中完成，实际的透光浮雕制造过程也在计算机控制下进行，真正实现制造的数字化、智能化。本发明提供的制备方法能直接成型复杂的浮雕坯，能制造出人工雕刻无法制作的透光浮雕。

Description

一种透光浮雕的制备方法、透光浮雕及浮雕灯

技术领域

本发明属于加工工艺领域，尤其涉及一种透光浮雕的制备方法、透光浮雕及浮雕灯。

背景技术

透光浮雕是根据光学透射、折射、聚集与投影等原理，采用具有透明特性的材料，光通过材料上制作的凹凸浮雕呈现出强烈的明暗效果图像。

传统的透光浮雕，采用具有透明特性的材料，比如毛玻璃，透光石，砂岩等，通过人工对照着平面图纸进行粗雕和细雕。为了保证能制作出目标透光浮雕，这过程需要消耗大量的人工和时间，劳动强度大、制作周期长。对于某些纹理复杂的透光浮雕，制作的过程更加费时，而且无法保证同样的纹理图案制作出来的透光浮雕一致性。

因此，如何更好、更快的制作透光浮雕，是亟待解决的一个问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种透光浮雕的制备方法、透光浮雕及浮雕灯，本发明提供的制备方法节约人力和时间，并且能保证透光浮雕图案的一致性。

本发明提供一种透光浮雕的制备方法，包括以下步骤：

A)通过计算机建立透光浮雕的三维模型；

B)将所述步骤A)中的三维模型通过计算机进行切片，得到二维切片模型；

C)按照所述步骤B)得到的二维切片模型的轮廓，将熔化的透光物质逐层堆积，得到透光浮雕。

优选的，所述步骤C)中逐层堆积通过喷涂的方式实现。

优选的，所述步骤A)具体包括：

将浮雕图案进行灰度处理，得到灰度数值；

将所述浮雕图案的灰度数值转换成相应数值的高度，并映射到浮雕坯上，得到透光浮雕的三维模型。

优选的，所述步骤B)中切片的厚度为0.1～0.2mm。

优选的，所述透光物质包括聚乳酸、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物、石膏和光敏树脂中的一种或几种。

优选的，所述浮雕坯的形状包括圆柱、圆锥、长方体、正方体、圆球、棱柱或棱锥。

优选的，所述步骤C)后还包括以下步骤：

将得到的透光浮雕进行后处理，得到后处理的透光浮雕。

本发明提供一种透光浮雕，按照上述制备方法制备得到。

本发明提供一种浮雕灯，包括灯罩、灯泡和灯座，所述灯罩上设置有上述技术方案所述的透光浮雕。

本发明提供一种透光浮雕的制备方法，包括以下步骤：A)通过计算机建立透光浮雕的三维模型；B)将所述步骤A)中的三维模型通过计算机进行切片，得到二维切片模型；C)按照所述步骤B)得到的二维切片模型的轮廓，将熔化的透光物质逐层堆积，得到透光浮雕。本发明提供的制备方法通过计算机中产生的透光浮雕三维模型，易于保存。本发明提供的制备方法具有制造柔性化程度高，减少人工雕刻劳动强度，产品研制周期短和加工速度快的优点。透光浮雕全部设计在计算机中完成，实际的透光浮雕制造过程也在计算机控制下进行，真正是实现制造的数字化、智能化等特点。本发明提供的制备方法还能直接成型复杂的浮雕坯，能制造出以前人工雕刻无法制作的透光浮雕。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例中透光浮雕的制作流程图；

图2为本发明实施例1得到的灰度图；

图3为本发明实施例1得到的三维模型图；

图4为本发明实施例1得到的二维切片模型；

图5为本发明实施例1得到的三维模型在高度为96.4mm处的二维切片模型；

图6为本发明实施例1得到的透光浮雕；

图7为本发明实施例2得到的透光浮雕；

图8为本发明实施例3得到灰度图；

图9为本发明实施例3得到的三维模型图；

图10为本发明实施例3得到的浮雕灯。

具体实施方式

本发明提供了一种透光浮雕的制备方法，包括以下步骤；

A)通过计算机建立透光浮雕的三维模型；

B)将所述步骤A)中的三维模型通过计算机进行切片，得到二维切片模型；

C)按照所述步骤B)得到的二维切片模型的轮廓，将熔化的透光物质逐层堆积，得到透光浮雕。

本发明提供的制备方法节约人力和时间，并且能保证透光浮雕图案的一致性。

本发明提供的制备方法流程如图1所示，图1为本发明实施例中透光浮雕的制作流程图。本发明通过计算机建立透光浮雕的三维模型，本发明优选将浮雕图案进行灰度处理，得到灰度数值，然后将所述图案上的灰度数值转换成相应数值的高度，将所述数值的高度映射到浮雕坯上，得到透光浮雕的三维模型。本发明根据浮雕图案的深浅程度获得灰度数值，然后将灰度数值转换成相应的高度，然后将得到的高度数值映射到浮雕坯上，得到透光浮雕的三维模型。本发明优选按照以下方法完成灰度值与高度数值的转换：将浮雕图案转化为n位的灰度图像，其灰度范围为0～2n，设定浮雕图案最高点到最低点之间的高度差为H，即浮雕图案的最凹点和最凸点之间的高度差为H，按照式1计算得到灰度值为a所对应的高度ha为：

$h_a=\frac{a}{2^n}H$   式1；

n值越高，表现的纹理却逼真，由于制作精度的限制，一般选择n值为8；高度差H一般为2mm。

当所述浮雕坯的表面为曲面时，浮雕图案映射在所述曲面会出现一些形变，为了避免图案纹理形变程度过大，本发明优选将所述浮雕坯的曲面剪裁展开形成平面后再进行所述高度数值的映射，然后再将所述展开的映射有高度数值的浮雕坯曲面进行还原，得到透光浮雕的三维模型。本发明可以通过solidworks、pro/E或3Dmax等三维建模软件建立所述透光浮雕的三维模型。在本发明中，所述浮雕坯的形状可以为任意的立体图形，如圆柱、圆锥、长方体、正方体、圆球、棱柱或棱锥，所述浮雕坯的表面可以是平面也可以是曲面，克服了现有技术中只能在平面上进行浮雕的缺陷。

得到透光浮雕的三维模型后，本发明将所述三维模型进行切片，得到二维切片模型。本发明优选在水平方向进行切片，得到二维切片模型。在本发明中，所述切片的厚度优选为0.1～0.2mm，更优选为0.12～0.18mm，浮雕模型的尺寸不同，切片厚度不同，得到的二维切片模型的数量也不同，本发明对此不做特殊的限制。

得到二维切片模型后，本发明将透光物质熔化，按照多个二维切片模型的轮廓信息逐层堆积，得到透光浮雕。本发明优选将熔化的透光物质按照多个二维切片的轮廓信息逐层喷涂，使熔化的透光物质逐层堆积成透光浮雕。本发明对所述透光物质的种类没有特殊的限制，具有一定的透光性即可，在本发明中，所述透光物质优选包括聚乳酸、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物、石膏和光敏树脂中的一种或几种。聚乳酸和丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物等塑料的成本最低，制作比较粗糙，对于中大型的透光浮雕相对有优势，且有一定的强度，不容易损坏；石膏的成本偏高，易受潮，不易于保存，可以制作彩色浮雕；光敏树脂的成本偏高，强度低，制作比较精确，一般制作小型透光浮雕。在本发明中，所述透光物质的熔化温度与所述透光物质的种类有关，针对不同种类的塑料可采用不同的熔化温度，如，聚乳酸(PLA)的熔化温度为180～230℃；丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物的熔化温度为230～25℃。在本发明中，所述喷涂的速度优选为60～70mm/s，更优选为62～68mm/s，所述喷涂的设备可采用能实现3D打印技术的设备，如，可以采用由深圳前海赛恩科三维科技有限公司提供的型号为三滴云C150的3D打印机。

完成所述喷涂后，本发明优选将得到的透光浮雕进行后处理，得到后处理的透光浮雕。在本发明中，不同材质的透光浮雕后处理的方法不同，如，聚乳酸和丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物等塑料材质的透光浮雕需进行物理打磨和/或抛光；石膏材质的透光浮雕需要进行粘接凝固处理；光敏树脂材质的透光浮雕需进行固化处理，在本发明中，所述打磨、抛光、粘接、凝固和固化均为本领域技术人员熟知的技术手段。

在本发明中，所述全部三维模型的建立都可以在计算机中完成，实际的透光浮雕制作的过程也在计算机控制下进行。

本发明还提供了一种透光浮雕，按照上述技术方案所述的制备方法制备得到。

本发明还提供了一种浮雕灯，包括灯罩、灯泡和灯座，所述灯罩上设置有上述技术方案所述的透光浮雕。在本发明中，所述灯泡和灯座均为市场上常见的配件。

本发明提供一种透光浮雕的制备方法，包括以下步骤：A)通过计算机建立透光浮雕的三维模型；B)将所述步骤A)中的三维模型通过计算机进行切片，得到二维切片模型；C)按照所述步骤B)得到的二维切片模型的轮廓，将熔化的透光物质逐层堆积，得到透光浮雕。本发明提供的制备方法通过计算机中生成的透光浮雕三维模型，易于保存。本发明提供的制备方法具有制造柔性化程度高，减少人工雕刻劳动强度，产品研制周期短和加工速度快的优点。透光浮雕全部设计在计算机中完成，实际的透光浮雕制造过程也在计算机控制下进行，真正是实现制造的数字化、智能化等特点。本发明提供的制备方法还能直接成型复杂的浮雕坯，能制造出以前人工雕刻无法制作的透光浮雕；并且，由于本发明采用二维切片实体堆叠成型，相比起现有制作方法制作的浮雕，各部分的连接性更好，不会出现较大的衔接缝隙，

另外，本发明通过表面处理，可以更好地提高表面的光滑度，进一步提高透光浮雕的质量。

为了进一步说明本发明，以下结合实施例对本发明提供的一种透光浮雕的制备方法、透光浮雕及浮雕灯进行详细描述，但不能将其理解为对本发明保护范围的限定。

在以下实施例中，均采用深圳前海赛恩科三维科技有限公司提供的型号为三滴云C150的3D打印机进行透光浮雕的制作。

实施例1

采用计算机将人像图案进行灰度处理，得到灰度处理图，然后将灰度数值转换成相应数值的高度，再映射到直径140mm，高度为220mm的圆筒上，得到三维模型。

将得到的三维模型在水平方向上进行切片，切片厚度为0.2mm，得到110层二维切片模型。

将聚乳酸线材在210℃下熔化，装入3D打印机中，按照得到的多个二维切片模型的轮廓信息逐层进行喷涂，喷涂速度为60mm/s，得到具有人像图案的透光浮雕。

将得到的透光浮雕进行打磨和抛光，得到透光浮雕成品。

本实施例得到的灰度处理图如图2所示，图2为本发明实施例1得到的灰度图。

本实施例得到的三维模型如图3所示，图3为本发明实施例1得到的三维模型图。

本实施例得到的二维切片模型如图4～5所示，图4为本发明实施例1得到的二维切片模型，图5为本发明实施例1得到的三维模型在高度为96.4mm处的二维切片模型。

本实施例得到的透光浮雕如图6所示，图6为本发明实施例1得到的透光浮雕。由图6可以看出，本实施例得到的透光浮雕图案清晰，还原度高。

实施例2

采用计算机将文字图案进行灰度处理，得到灰度处理图，然后将灰度数值转换成相应数值的高度，再映射到直径140mm，高度为220mm的圆筒上，得到三维模型。

将得到的三维模型在水平方向上进行切片，切片厚度为0.2mm，得到110层二维切片模型。

将聚乳酸线材在200℃下熔化，装入3D打印机中，按照得到的多个二维切片模型的轮廓信息逐层进行喷涂，喷涂速度为70mm/s，得到具有文字图案的透光浮雕。

将得到的透光浮雕进行打磨和抛光，得到透光浮雕成品。

本实施例得到的透光浮雕如图7所示，图7为本发明实施例2得到的透光浮雕。由图7可以看出，本实施例得到的透光浮雕图案清晰，还原度高。

实施例3

采用计算机将人像图案进行灰度处理，得到灰度处理图，然后将灰度数值转换成相应数值的高度，再映射到直径140mm，高度为220mm的圆筒上，得到三维模型。

将得到的三维模型在水平方向上进行切片，切片厚度为0.1mm，得到220层二维切片模型。

将聚乳酸线材在200℃下熔化，装入3D打印机中，按照得到的多个二维切片模型的轮廓信息逐层进行喷涂，喷涂速度为60mm/s，得到具有人像图案的透光浮雕。

将得到的透光浮雕进行打磨和抛光，得到透光浮雕成品。

将本实施例得到的透光浮雕与灯泡和灯座组装，得到浮雕灯。

本实施例得到的灰度处理图如图8所示，图8为本发明实施例3得到灰度图。

本实施例得到的三维模型如图9所示，图9为本发明实施例3得到的三维模型图。

本实施例得到的浮雕灯如图10所示，图10为本发明实施例3得到的浮雕灯。由图10可以看出，本实施例得到的透光浮雕图案清晰。

由以上实施例可以看出，采用本发明提供的制备方法得到的透光浮雕不仅省时省力，而且图案清晰，质量较高。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (9)

1.一种透光浮雕的制备方法，包括以下步骤：

A)通过计算机建立透光浮雕的三维模型；

B)将所述步骤A)中的三维模型通过计算机进行切片，得到二维切片模型；

C)按照所述步骤B)得到的二维切片模型的轮廓，将熔化的透光物质逐层堆积，得到透光浮雕。

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述步骤C)中逐层堆积通过喷涂的方式实现。

3.根据权利要求1或2所述的制备方法，其特征在于，所述步骤A)具体包括：

将浮雕图案进行灰度处理，得到灰度数值；

将所述浮雕图案的灰度数值转换成相应数值的高度，并映射到浮雕坯上，得到透光浮雕三维模型。

4.根据权利要求1或2所述的制备方法，其特征在于，所述步骤B)中切片的厚度为0.1～0.2mm。

5.根据权利要求1或2所述的制备方法，其特征在于，所述透光物质包括聚乳酸、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物、石膏和光敏树脂中的一种或几种。

6.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述浮雕坯的形状包括圆柱、圆锥、长方体、正方体、圆球、棱柱或棱锥。

7.根据权利要求1或2所述的制备方法，其特征在于，所述步骤C)后还包括以下步骤：

将得到的透光浮雕进行后处理，得到后处理的透光浮雕。

8.一种透光浮雕，按照权利要求1～7任意一项所述的制备方法制备得到。

9.一种浮雕灯，包括灯罩、灯泡和灯座，所述灯罩上设置有权利要求8所述的透光浮雕或权利要求1～7任意一项所述的制备方法得到的透光浮雕。