CN109228321A - 一种3d打印“剪影技术”的制备方法 - Google Patents

一种3d打印“剪影技术”的制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种3D打印“剪影技术”的制备方法，步骤为：建立一个镂空体，镂空体以光线能穿过镂空体和折射即可；建立一个想要表达的一个剪影的轮廓图形；把剪影轮廓图形的面片或块体嵌入镂空体中，按照一定的视觉效果调整嵌入角度即完成文创产品剪影设计部分；将模型导入3D打印设备中生成该模型的数字代码；将模型数字代码放入3D打印机中进行打印；将打印好的产品进行打磨抛光即可的到一个剪影文创作品。本发明的优点是：利用3D打印技术在二维平面勾勒出所要描述的人脸或人体及其他物体的轮廓外轮廓特征，通过镂空部分与光线结合出现与剪纸一样的平面图形效果，使产品效果丰富立体；以达到传统工艺无法达到的镂空剪影视觉效果。

Description

一种3D打印“剪影技术”的制备方法
技术领域
本发明涉及3D打印领域，具体为一种3D打印“剪影技术”的制备方法。
背景技术
3D打印技术，属于快速成形技术的一种，它是一种数字模型文件为基础，运用粉末状金属或塑料等可粘合材料，通过逐层堆叠累积的方式来构造物体的技术。而在3D打印过程中常常会建立支撑才能完成打印。而这些支撑往往会让我们在加工产品过程中浪费大量人力物力去拆除。中国传统的剪影技术是依照人脸或人体及其他物体的轮廓剪纸成形，体现了我国的传统艺术文化，本专利技术巧妙利用中国传统剪纸艺术，与3D打印过程中的支撑相结合形成我们的文创产品，该专利技术属于本公司首创。
发明内容
本发明的目的在于提供一种3D打印“剪影技术”的制备方法，该制备方法利用3D打印技术在二维平面勾勒出所要描述的人脸或人体及其他物体的内外轮廓特征，通过镂空部分与光线结合出现与剪纸一样的平面图形效果，使产品效果丰富立体；以达到传统工艺无法达到的镂空剪影视觉效果。
本发明采用的技术方案如下：一种3D打印“剪影技术”的制备方法，其特征在于方法步骤如下：
(1)建立一个镂空体，镂空体本身和网格形状可以是无数种变化，光线能穿过镂空体和折射即可；
(2)建立一个想要表达的一个剪影的轮廓图形；
(3)把剪影轮廓图形的面片或块体嵌入镂空体中，按照一定的视觉效果调整嵌入角度即完成文创产品剪影设计部分,
(4)将剪影设计部分植入我们想制作的文创产品中，形成一个带剪影设计的文创产品模型；
(5)将模型导入3D打印设备中生成该模型的数字代码；
(6)将模型数字代码放入3D打印机中进行打印；
(7)将打印好的产品进行打磨抛光即可的到一个剪影文创作品。
本发明所述步骤(1)，建立镂空体有二种方法，方法一：用三维建模软件建出宽1-3.5mm无厚度的片状体；方法二：第一用三维建模软件做一个直径0.05-0.5mm的柱状为镂空体的基本组成元素，把基本组成元素进行交叉排列，其排列是重复叠加的，叠加之间的缝隙为0.5-2mm；第二复制出一组与之前的网格垂直交叉，得到一个光线透过性比较好的网格体。
本发明所述步骤(2)，制作一个剪影轮廓图形，根据产品的主题内容来确定，轮廓图形或是有结构线条的镂空体，或是线描的外形轮廓片体；具体建立的步骤是：第一把需要创作的轮廓图形用三维软件建出0.8-2mm的厚度，剪影的镂空部分的实体宽大于0.3mm；第二把剪影数模保存为STL格式文件，能够与之前做好的镂空体进行并集合成了。
本发明所述步骤(3)，三维软件中制作出的剪影轮廓片状图形或块状图形的大小与要嵌入的镂空体比例关系谐调即可。
本发明所述步骤(4)，将前期制备好的模型转换成STL格式，导出的支撑文件为SLC格式；将转换好的模型数据导入Buildstar软件中进行摆放排序，对摆放和排序完成的工作包进行验证保存；对工作包中零件进行切片观察，无误后进行保存。
本发明所述步骤(5)将模型数字代码放入3D打印机中进行打印具体为：
第一打开Makestar软件，在进行激光烧结前做好打印机的准备工作，顺序为铺粉，用无尘纸蘸工业酒精擦拭激光镜头、摄像头和观察窗；
第二回到Makestar准备工作界面，点击充气和基板加热；
第三待所有准备工作完成，机器状态达最佳，退出准备界面进入建造界面，导入建好的工作包，确认无误后点击开始，打开系统始能，待机器正式开始烧结后，观察3-5层确认无误。
本发明所述步骤(6)，先用磁研磨抛光，利用磁性磨料在磁场作用下形成磨料刷，对产品较深的缝隙、孔洞进行磨削加工至光滑；再用机械抛光对产品表面进行切削，可以使用油石条、电动羊毛轮、砂纸，以手工操作的方式在产品表面来回打磨，直至表面呈水平镜面。
本发明的优点是：该制备方法利用3D打印技术在二维平面勾勒出所要描述的人脸或人体及其他物体的轮廓外轮廓特征，通过镂空部分与光线结合出现与剪纸一样的平面图形效果，使产品效果丰富立体；以达到传统工艺无法达到的镂空剪影视觉效果。
附图说明
图1为本发明的设计的人脸或人体及其他物体等剪影图。
1、人脸或人体，2为网格镂空，分布于剪影图案上下与其他无剪影处。
具体实施方式
本发明是这样来工作和实施的，一种3D打印“剪影技术”的制备方法，其特征在于方法步骤如下：
(1)建立一个镂空体，镂空体本身和网格形状可以是无数种变化，光线能穿过镂空体和折射即可；
(2)建立一个想要表达的一个剪影的轮廓图形；
(3)把剪影轮廓图形的面片或块体嵌入镂空体中，按照一定的视觉效果调整嵌入角度即完成文创产品剪影设计部分；
(4)将模型导入3D打印设备中生成该模型的数字代码；
(5)将模型数字代码放入3D打印机中进行打印；
(6)将打印好的产品进行打磨抛光即可的到一个剪影文创作品。
本发明所述步骤(1)建立镂空体有二种方法，方法一：用三维建模软件magics或3Dmax、Maya等建出宽1—3.5mm无厚度的片状体；方法二：用三维建模软件magics或3Dmax、Maya等做一个直径0.05—0.5mm的柱状为镂空体的基本组成元素，把基本元素进行交叉排列，这种排列是重复叠加的，叠加之间的缝隙为0.5—2mm,然后再复制出一组与之前的网格垂直交叉，这样就得到一个光线透过性比较好的网格体，这种网格必须是光能够直线透过性的，这在3D打印技术中属于常规技术；也可以用晶格填充的方法得到网格体。
本发明所述步骤(2)，制作一个剪影轮廓图形，根据产品的主题内容来确定，比如要设计明年的生肖纪念币，明年为猪年，就需要创作一个生动、可爱的生肖猪的图形，图形可以是有结构线条的镂空体，也可以是线描猪的外形轮廓片体，具体建立的步骤是：首先把创作出的图形用3D Max或Maya三维软件建出0.8-2mm的厚度，剪影的镂空部分的实体宽不宜小于0.3mm，否则打印出的图形容易出现残缺；然后把剪影数模保存为STL格式文件，就可以与已经做好的镂空体进行并集合成了。
本发明所述步骤(3)，三维软件中制作出的剪影轮廓片状图形或块状图形的大小与要嵌入的镂空体比例关系谐调即可，以下面图中的剪影图形为例，在Magics中把猪的图形水平对齐要嵌入的网格体，然后把猪的图形水平移动至网格体中部，在3D打印过程中网格体能充当支撑作用，让猪图形可顺利打印出来。
本发明所述步骤(4)将前期制备好的模型转换成STL格式，导出的支撑文件为SLC格式，然后将转换好的模型数据导入Buildstar软件中进行摆放排序，对摆放和排序完成的工作包进行验证保存，接下来对工作包中零件进行切片观察，无误后进行保存。
本发明所述步骤(5)打开Makestar软件，在进行激光烧结前做好打印机的准备工作，顺序为铺粉，然后用无尘纸蘸工业酒精擦拭激光镜头、摄像头和观察窗；回到Makestar准备工作界面，点击充气和基板加热；待所有准备工作完成，机器状态达最佳，退出准备界面进入建造界面，导入建好的工作包，确认无误后点击开始，打开系统始能，待机器正式开始烧结后，观察3-5层确认无误。
本发明所述步骤(6)打印烧结完成，等待1-3小时让成型缸温度降下来后，在密闭的舱体中清粉，清完粉打开舱门，取出打印好的产品，接下来将长在基板上的产品运送至切割中心，让产品与基板分离，产品上如有支撑，将支撑去除干净，这时得到的是表面有些粗糙的产品，需要对产品进行打磨抛光，而这种在产品里应用剪影图形，其本身有许多细小的孔洞，用机械抛光无法解决，应先用磁研磨抛光，利用磁性磨料在磁场作用下形成磨料刷，对产品较深的缝隙、孔洞进行磨削加工至光滑。再用机械抛光对产品表面进行切削，可以使用油石条、电动羊毛轮、砂纸，以手工操作的方式在产品表面来回打磨，直至表面呈水平镜面。
创新点：1.利用3D打印技术做到传统工艺无法做到的无缝一体成型镂空剪影视觉效果；2.将打印过程中所需要拆除的支撑巧妙结合传统剪影技术中，使得我们需要花费大量人力物力区拆除的部分成我我们文创产品的一部分；3.该工艺成品在无光线作用下看不到任何图案，但是在光线作用下将会看到产品设计人员所需表达的内容；4.该工艺很好的将3D打印技术与中国传统剪影技术相结合，将高新技术与传统相结合；5.该工艺方法还可以巧妙的融合加密技术，具有一定的防伪功能；6.该工艺融入相关文创产品的融合性高，具有很强的推广性。

Claims (7)

1.一种3D打印“剪影技术”的制备方法，其特征在于方法步骤如下：
(1)建立一个镂空体，镂空体本身和网格形状可以是无数种变化，光线能穿过镂空体和折射即可；
(2)建立一个想要表达的一个剪影的轮廓图形；
(3)把剪影轮廓图形的面片或块体嵌入镂空体中，按照一定的视觉效果调整嵌入角度即完成文创产品剪影设计部分,将剪影设计部分植入我们想制作的文创产品中，形成一个带剪影设计的文创产品模型；
(4)将模型导入3D打印设备中生成该模型的数字代码；
(5)将模型数字代码放入3D打印机中进行打印；
(6)将打印好的产品进行打磨抛光即可的到一个剪影文创作品。
2.根据权利要求1所述一种3D打印“剪影技术”的制备方法，其特征在于：步骤(1)，建立镂空体有二种方法，方法一：用三维建模软件建出宽1-3.5mm无厚度的片状体；方法二：第一用三维建模软件做一个直径0.05-0.5mm的柱状为镂空体的基本组成元素，把基本组成元素进行交叉排列，其排列是重复叠加的，叠加之间的缝隙为0.5-2mm；第二复制出一组与之前的网格垂直交叉，得到一个光线透过性比较好的网格体。
3.根据权利要求2所述一种3D打印“剪影技术”的制备方法，其特征在于：所述步骤(2)，制作一个剪影轮廓图形，根据产品的主题内容来确定，轮廓图形或是有结构线条的镂空体，或是线描的外形轮廓片体；具体建立的步骤是：第一把需要创作的轮廓图形用三维软件建出0.8-2mm的厚度，剪影的镂空部分的实体宽大于0.3mm；第二把剪影数模保存为STL格式文件，能够与之前做好的镂空体进行并集合成了。
4.根据权利要求3所述一种3D打印“剪影技术”的制备方法，其特征在于：步骤(3)，三维软件中制作出的剪影轮廓片状图形或块状图形的大小与要嵌入的镂空体比例关系谐调即可。
5.根据权利要求4所述一种3D打印“剪影技术”的制备方法，其特征在于：步骤(4)，将前期制备好的模型转换成STL格式，导出的支撑文件为SLC格式；将转换好的模型数据导入Buildstar软件中进行摆放排序，对摆放和排序完成的工作包进行验证保存；对工作包中零件进行切片观察，无误后进行保存。
6.根据权利要求5所述一种3D打印“剪影技术”的制备方法，其特征在于：步骤(5)将模型数字代码放入3D打印机中进行打印具体为：
第一打开Makestar软件，在进行激光烧结前做好打印机的准备工作，顺序为铺粉，用无尘纸蘸工业酒精擦拭激光镜头、摄像头和观察窗；
第二回到Makestar准备工作界面，点击充气和基板加热；
第三待所有准备工作完成，机器状态达最佳，退出准备界面进入建造界面，导入建好的工作包，确认无误后点击开始，打开系统始能，待机器正式开始烧结后，观察3-5层确认无误。
7.根据权利要求6所述一种3D打印“剪影技术”的制备方法，其特征在于：步骤(6)具体步骤为，先用磁研磨抛光，利用磁性磨料在磁场作用下形成磨料刷，对产品较深的缝隙、孔洞进行磨削加工至光滑；再用机械抛光对产品表面进行切削，可以使用油石条、电动羊毛轮、砂纸，以手工操作的方式在产品表面来回打磨，直至表面呈水平镜面。
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