CN108297395A - 一种基于3d打印的模型制作方法 - Google Patents

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谢笑梦
周毅
郑志强
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Hangzhou First 3d Cloud Printing Technology Co Ltd
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    • B33—ADDITIVE MANUFACTURING TECHNOLOGY
    • B33Y—ADDITIVE MANUFACTURING, i.e. MANUFACTURING OF THREE-DIMENSIONAL [3-D] OBJECTS BY ADDITIVE DEPOSITION, ADDITIVE AGGLOMERATION OR ADDITIVE LAYERING, e.g. BY 3-D PRINTING, STEREOLITHOGRAPHY OR SELECTIVE LASER SINTERING
    • B33Y10/00—Processes of additive manufacturing
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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Abstract

本发明公开了一种基于3D打印的模型制作方法，包括如下步骤轮廓打印步骤：采用3D打印机打印所述模型的轮廓；填充步骤：采用3D打印笔填充所述轮廓内部；收尾步骤：所述模型进行后续处理。其优点在于，将3D打印机和3D打印笔结合使用，大大降低了模型的制作难度，节省了制作时间，可将这一方法应用于教学活动中，年龄小的孩子也可掌握，生成的模型轮廓清晰，边缘平整。

Description

一种基于3D打印的模型制作方法
技术领域
本发明涉及图文制作方法，尤其涉及一种基于3D打印的模型制作方法。
背景技术
目前，图文制作方法多采用压制或雕刻，而在教学过程中，儿童进行徽章等图文制作时，采用上述方法往往难度太大，无法实现。随着3D打印技术的发展，3D打印笔的应用越来越广。有条件的学校选择让学生使用3D打印笔来进行绘画或徽章制作。但在制作3D打印笔作品时，由于3D打印笔的喷嘴较粗，图案的线条密集或图线较细处不适合用3D打印笔填涂，细节展现不够清晰，导致作品显得较为粗糙；另外，制作过程中多数会使用“纸模”，也即用3D打印笔按照图片上的形状描绘，然后取下进行组装等操作，这些操作纯粹由手工进行，耗时较长，同时对操作者的技能要求较高，不容易为小学低年龄段学生所掌握。
发明内容
为了克服现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种适用于教学的、高效快捷的基于3D打印的模型制作方法。
本发明的目的采用如下技术方案实现：
一种基于3D打印的模型制作方法，包括如下步骤：
轮廓打印步骤：采用3D打印机打印所述模型的轮廓；
填充步骤：采用3D打印笔填充所述轮廓内部；
收尾步骤：所述模型进行后续处理。
进一步地，还包括如下步骤：
3D打印机打印路径生成步骤：通过轮廓的三维数据生成打印路径。
进一步地，所述三维数据通过三维建模软件获取。
进一步地，通过拍照或者扫描或者图片下载获取二维平面图，将二维平面图在三维建模软件中拉伸转化形成所述轮廓的三维数据。
进一步地，所述收尾步骤包括：对填充好的部位进行修正，待模型冷却后，在模型背面设置佩戴装置。
进一步地，所述填充步骤包括：
底层填涂步骤，3D打印笔的笔尖与轮廓所在的打印面相贴合，在打印面上的图文轮廓线框内侧平整填充；
上层填涂步骤，在填充好的底层上再次填涂，直至填涂厚度与轮廓厚度一致，填涂保持平整，与轮廓相贴合。
进一步地，轮廓的三维数据获取步骤：通过三维扫描获取所述轮廓的三维数据。
进一步地，轮廓的三维数据获取步骤包括修补步骤，
修补步骤：通过三维修补软件对三维扫描形成输入的立体轮廓线条图进行补洞、去除相交三角形或精准化外部轮廓操作。
进一步地，所述轮廓打印步骤中，预先将3D打印机的平台板调平，在平台板上设置一张与需打印图文大小相适配的白纸，在白纸上事先打印好图文轮廓线框，轮廓打印在白纸上，轮廓打印完成后取下白纸，在白纸上进行填充步骤。
进一步地，所述轮廓打印步骤中，预先将3D打印机的平台板调平，轮廓直接打印在平台板上，轮廓打印完成后，取下平台板，在平台板上进行填充步骤，完成填充步骤后，用铲刀将模型从平台板上取下。
相比现有技术，本发明的有益效果在于：先用3D打印机打印轮廓，再用3D打印笔填充轮廓，由此制作模型，由于预先制作了轮廓，因此在使用3D打印笔填充轮廓时，不会超出轮廓范围，保证制作成的模型轮廓清晰，边缘不毛躁。同时将3D打印机和3D打印笔结合使用，大大降低了模型的制作难度，节省了制作时间，可将这一方法应用于教学活动中，年龄小的孩子也可掌握。
具体实施方式
下面，结合具体实施方式，对本发明做进一步描述，需要说明的是，在不相冲突的前提下，以下描述的各实施例之间或各技术特征之间可以任意组合形成新的实施例。
一种基于3D打印的模型制作方法，包括如下步骤：
轮廓打印步骤：采用3D打印机打印模型的轮廓；
填充步骤：采用3D打印笔填充轮廓内部；
收尾步骤：模型进行后续处理。
先用3D打印机打印轮廓，再用3D打印笔填充轮廓，由此制作模型，由于预先制作了轮廓，因此在使用3D打印笔填充轮廓时，不会超出轮廓范围，保证制作成的模型轮廓清晰，边缘不毛躁。同时将3D打印机和3D打印笔结合使用，大大降低了模型的制作难度，节省了制作时间，可将这一方法应用于教学活动中，年龄小的孩子也可掌握。
模型包括立体模型和平面模型。
当制作的模型为平面模型，还包括如下步骤：3D打印机打印路径生成步骤：通过轮廓的三维数据生成打印路径。三维数据通过三维建模软件获取。
三维数据的获取方式为：通过拍照或者扫描或者图片下载获取二维平面图，将二维平面图在三维建模软件中拉伸转化形成轮廓的三维数据
更具体的步骤为：
确定需制作的图文，保证图文的线条清晰，可以使用手机提前下载“扫描全能王”软件，用该软件拍摄绘制好的图案，并将黑色线条图导入电脑，将图文输入电脑并转化成轮廓线条图；
将轮廓线条图立体化处理成3D打印机可识别的文件格式；3D文件生成步骤中，轮廓线条图通过IME 3D建模软件将二维平面线条图转化为三维STL文件，然后通过切片软件生成3D打印机可识别打印的3D打印机路径文件格式。
操作方法为：打开桌面上的IME3D软件，点击左侧“2D转3D”，选择“制作”选项，点击“下一步”；点击“导入图片”选项，导入桌面图片，调整大小；点击“拉伸厚度”选项，选择相应厚度，比如1.8mm左右，点击“下一步”；生成三维数据，检查衔接准确后，选择“导出”选项，并将STL文件保存到桌面，文件名用拼音或数字；打开3dstar切片软件，打开生成好的STL文件，选择4个箭头的图标，把数据居中落地；调节打印尺寸大小及厚度，厚度参考1.8-2mm/长宽参考约5-8cm；点击“设置”图标，确定后点击“生成路径”打印模式。打印标准为：无支撑，无基座；剥离系数：根据实际情况进行设置，比如2.8，打印温度：205℃。
收尾步骤包括：对填充好的平面进行修正，包括去除模型表面毛刺或修正不平整面，待模型冷却后，在模型背面黏上佩戴装置。佩戴装置可以为别针、挂绳和顶针等。
当制作的模型为立体模型，还包括如下步骤：轮廓的三维数据获取步骤：通过三维扫描获取轮廓的三维数据。
生成的轮廓线条图为立体轮廓线条图，也可采用三维建模的方式。
由于目前三维扫描技术的缺陷，生成的立体轮廓线条图存在一定缺陷，因此3D文件生成步骤包括修补步骤，修补步骤：通过三维修补软件对三维扫描形成输入的立体轮廓线条图进行补洞、去除相交三角形或精准化外部轮廓操作。
轮廓打印步骤适用于平面模型和立体模型，操作方法如下：用读卡器把生成的GSD文件拷贝到TF卡；到打印机前挑选自己喜欢的要打印的外框颜色，并把TF卡插入Einstart3D打印机设备，在老师指导下进行操作。
轮廓打印步骤完成后，进行轮廓填充，填充步骤适用于平面模型和立体模型，包括：
底层填涂步骤，3D打印笔的笔尖与轮廓所在的打印面相贴合，在打印面上的图文轮廓线框内侧平整填充；
上层填涂步骤，在填充好的底层上再次填涂，直至填涂厚度与轮廓厚度一致，填涂保持平整，与轮廓相贴合。
立体模型形成的3D打印轮廓为网格状空心结构，填充时采用上述步骤填充网格。
轮廓打印步骤有两种操作方法，方法一，针对平面模型轮廓打印，预先将3D打印机的平台板调平，在平台板上粘一张与需打印图文大小相适配的白纸，在白纸上事先打印好图文轮廓线框，轮廓打印在白纸上，轮廓打印完成后取下白纸，在白纸上进行填充步骤。这种方法的优点为，不需要用铲刀铲，制作时不占用平台板，也不占用3D打印机打印其他模型的时间。
完成填充步骤后，从白纸上取下产品，如发现不易取下，将白纸浸入水中一定时间，而后揉搓，取下产品。发现图文作品有翘边现象用吹风机加热，而后压平即可，将平面模型上多余的毛刺修剪干净。
方法二，针对平面轮廓打印和立体轮廓打印，预先将3D打印机的平台板调平，轮廓直接打印在平台板上，轮廓打印完成后，取下平台板，在平台板上进行填充步骤，完成填充步骤后，用铲刀将模型从平台板上取下。这种方法的优点是，生成的图文作品不容易翘边。
上述实施方式仅为本发明的优选实施方式，不能以此来限定本发明保护的范围，本领域的技术人员在本发明的基础上所做的任何非实质性的变化及替换均属于本发明所要求保护的范围。

Claims (10)

1.一种基于3D打印的模型制作方法，其特征在于，包括如下步骤：
轮廓打印步骤：采用3D打印机打印所述模型的轮廓；
填充步骤：采用3D打印笔填充所述轮廓内部；
收尾步骤：所述模型进行后续处理。
2.如权利要求1所述的基于3D打印的模型制作方法，其特征在于，还包括如下步骤：
3D打印机打印路径生成步骤：通过轮廓的三维数据生成打印路径。
3.如权利要求2所述的基于3D打印的模型制作方法，其特征在于，所述三维数据通过三维建模软件获取。
4.如权利要求3所述的基于3D打印的模型制作方法，其特征在于，通过拍照或者扫描或者图片下载获取二维平面图，将二维平面图在三维建模软件中拉伸转化形成所述轮廓的三维数据。
5.如权利要求1所述的基于3D打印的模型制作方法，其特征在于，所述收尾步骤包括：对填充好的部位进行修正，待模型冷却后，在模型背面设置佩戴装置。
6.如权利要求1所述的基于3D打印的模型制作方法，其特征在于，所述填充步骤包括：
底层填涂步骤，3D打印笔的笔尖与轮廓所在的打印面相贴合，在打印面上的轮廓内侧平整填充；
上层填涂步骤，在填充好的底层上再次填涂，直至填涂厚度与轮廓厚度一致，填涂保持平整，与轮廓相贴合。
7.如权利要求1所述的基于3D打印的模型制作方法，其特征在于，还包括如下步骤：
轮廓的三维数据获取步骤：通过三维扫描获取所述轮廓的三维数据。
8.如权利要求7所述的基于3D打印的模型制作方法，其特征在于，轮廓的三维数据获取步骤包括修补步骤，
修补步骤：通过三维修补软件对三维扫描形成输入的立体轮廓线条图进行补洞、去除相交三角形或精准化外部轮廓操作。
9.如权利要求1-6任一条所述的基于3D打印的模型制作方法，其特征在于，所述轮廓打印步骤中，预先将3D打印机的平台板调平，在平台板上设置一张与需打印图文大小相适配的白纸，在白纸上事先打印好图文轮廓线框，轮廓打印在白纸上，轮廓打印完成后取下白纸，在白纸上进行填充步骤。
10.如权利要求1-8任一条所述的基于3D打印的模型制作方法，其特征在于，所述轮廓打印步骤中，预先将3D打印机的平台板调平，轮廓直接打印在平台板上，轮廓打印完成后，取下平台板，在平台板上进行填充步骤，完成填充步骤后，用铲刀将模型从平台板上取下。
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