CN110992853A - 一种发光水晶字的制备方法 - Google Patents
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Abstract
一种发光水晶字的制备方法，包括以下步骤：步骤1，搭建生长骨架的模型；步骤2，通过材料制备发光水晶字的生长骨架；步骤3，将制备好的生长骨架浸入明矾饱和溶液中静止结晶；步骤4，依据需要的结晶厚度决定静置生长时间，最后将LED发光灯置入生长骨架腔体内形成发光水晶字。本发明的方法制备得到的水晶字造型复杂，样式多样，视觉效果丰富多样。
Description
技术领域
本发明属于发光字制备技术领域，特别涉及一种发光水晶字的制备方法。
背景技术
广告水晶字也称为亚克力字或者亚克力发光字。当前的水晶发光字制作方法主要通过对亚克力板材进行围边切割，雕镂，阴雕，丝印，双层双面粘接，浮雕，倒角等工艺后与激光切割不锈钢板和激光焊接形成的底盒进行装配(底盒内部装LED灯)制作而成。其制作材料主体亚克力是聚甲基丙烯酸甲酯Polymeric Methyl Methacrylate(PMMA)板材，是由“甲基丙烯酸甲酯单体Methyl Methacrylate(MMA)”聚合而成的聚合物，该聚合物易燃，有刺激性气味、难降解，不容易回收。而广告行业每年有大量的亚克力水晶字被制造使用和淘汰弃用，使得环境污染加剧，对生态环境造成危害。此外亚克力水晶字在制作过程中需要对多种材料进行加工，能耗较高，还需要使用其他附属材料，装配需使用化学粘接剂也会对环境造成污染。，
发明内容
本发明的目的在于提供一种发光水晶字的制备方法，以解决上述问题。
为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：
一种发光水晶字的制备方法，包括以下步骤：
步骤1，搭建发光水晶字的生长骨架的模型；
步骤2，选取材料，通过材料制备发光水晶字的生长骨架；
步骤3，将明矾溶解至沸水中直至溶液饱和，之后将制备好的生长骨架浸入明矾饱和溶液中静止结晶；
步骤4，依据需要的结晶厚度决定静置生长时间，最后将LED发光灯置入生长骨架腔体内形成发光水晶字。
进一步的，步骤1中具体包括：
1)在Solidworks或RhinocerosCAD建模软件当中进行生长骨架模型的建模，设定模型长宽高，确定输出类型为Surface；
2)将1)中得到的Surface导入Materlise 3-Matic软件中进行网格重构，确保输出的网格边长10mm≥X≥6mm，导出为STL格式；
3)对于得到的已划分好的网格，导入Mesh-mixer进行实体网格构型，设定ElementDimens直径为0.8mm-2mm单元，Pattern Type类型为EDGES，Tiling Grid类型为RugularGrid，Element Spacin为0.2mm；
步骤四：导出所得的网格实体模型，并进行分层切片。
进一步的，网格长度设置为6mm；网格单元直径依据FDM工艺打印成型，网格单元直径为2mm。
进一步的，步骤2中，选取的材料为ABS塑料或尼龙；将步骤1中得到的的生长骨架的模型，利用FDM工艺进行打印成型，得到生长骨架。
进一步的，步骤3中，具体包括：
1)容器中准备若干升100℃沸水；
2)准备明矾，以154克每升水的比例进行准备；
3)将备好的明矾分次加入沸水容器中，并使用玻璃棒充分搅拌至全部溶解，得到明矾饱和溶液；
4)待溶液不再流动时，将生长骨架模型放入配备好的溶液中，保证生长骨架模型在溶液中有足够的生长空间；
5)完全静置等待结晶完成。
进一步的，饱和溶液还可以为硫酸铜或磷酸二氢铵的饱和溶液。
与现有技术相比，本发明有以下技术效果：
本发明的方法制备得到的水晶字造型复杂，样式多样，视觉效果丰富多样；
本发明制作所得到的水晶字其强度可以满足室内和室外的安装需要，具有实用性；
本发明得到的水晶字可自然水解，无毒，无污染、环保，是一种新型的广告水晶字制作方法。
附图说明
图1是本发明的骨架结构CAD建模示意图。
图2是本发明的骨架结构网格调整示意图。
图3是本发明的骨架结构网格实体单元形成示意图。
图4是本发明用于结晶生长的骨架成型示意图。
图5是经过结晶生长后得到的水晶字加装LED灯后的水晶发光字。
具体实施方式
以下结合附图对本发明进一步说明：
请参阅图1至图5，一种发光水晶字的制备方法，包括以下步骤：
步骤1，搭建发光水晶字的生长骨架的模型；
步骤2，选取材料，通过材料制备发光水晶字的生长骨架；
步骤3，将明矾溶解至沸水中直至溶液饱和，之后将制备好的生长骨架浸入明矾饱和溶液中静止结晶；
步骤4，依据需要的结晶厚度决定静置生长时间，最后将LED发光灯置入生长骨架腔体内形成发光水晶字。
步骤1中具体包括：
1)在Solidworks或RhinocerosCAD建模软件当中进行生长骨架模型的建模，设定模型长宽高，确定输出类型为Surface；
2)将1)中得到的Surface导入Materlise 3-Matic软件中进行网格重构，确保输出的网格边长10mm≥X≥6mm，导出为STL格式；
3)对于得到的已划分好的网格，导入Mesh-mixer进行实体网格构型，设定ElementDimens直径为0.8mm-2mm单元，Pattern Type类型为EDGES，Tiling Grid类型为RugularGrid，Element Spacin为0.2mm；
步骤四：导出所得的网格实体模型，并进行分层切片。
网格长度设置为6mm；网格单元直径依据FDM工艺打印成型，网格单元直径为2mm。
步骤2中，选取的材料为ABS塑料或尼龙；将步骤1中得到的的生长骨架的模型，利用FDM工艺进行打印成型，得到生长骨架。
步骤3中，具体包括：
1)容器中准备若干升100℃沸水；
2)准备明矾，以154克每升水的比例进行准备；
3)将备好的明矾分次加入沸水容器中，并使用玻璃棒充分搅拌至全部溶解，得到明矾饱和溶液；
4)待溶液不再流动时，将生长骨架模型放入配备好的溶液中，保证生长骨架模型在溶液中有足够的生长空间；
5)完全静置等待结晶完成。
饱和溶液还可以为硫酸铜或磷酸二氢铵的饱和溶液。
实施例1：
一种发光水晶字的制备方法，包括以下步骤：
步骤1，搭建发光水晶字的生长骨架的模型；
步骤2，选取材料，通过材料制备发光水晶字的生长骨架；
步骤3，将明矾溶解至沸水中直至溶液饱和，之后将制备好的生长骨架浸入明矾饱和溶液中静止结晶；
步骤4，依据需要的结晶厚度决定静置生长时间，最后将LED发光灯置入生长骨架腔体内形成发光水晶字。
步骤1中具体包括：
1)在Solidworks中进行生长骨架模型的建模，设定模型长宽高，确定输出类型为Surface；
2)将1)中得到的Surface导入Materlise 3-Matic软件中进行网格重构，确保输出的网格边长6mm，导出为STL格式；
3)对于得到的已划分好的网格，导入Mesh-mixer进行实体网格构型，设定ElementDimens直径为2mm单元，Pattern Type类型为EDGES，Tiling Grid类型为Rugular Grid，Element Spacin为0.2mm；
步骤四：导出所得的网格实体模型，并进行分层切片。
步骤2中，选取的材料为ABS塑料；将步骤1中得到的生长骨架的模型，利用FDM工艺进行打印成型，得到生长骨架。
步骤3中，具体包括：
1)容器中准备若干升100℃沸水；
2)准备明矾，以154克每升水的比例进行准备；
3)将备好的明矾分次加入沸水容器中，并使用玻璃棒充分搅拌至全部溶解，得到明矾饱和溶液；
4)待溶液不再流动时，将生长骨架模型放入配备好的溶液中，保证生长骨架模型在溶液中有足够的生长空间；
5)完全静置等待结晶完成。
饱和溶液还包括硫酸铜饱和溶液。
实施例2：
一种发光水晶字的制备方法，包括以下步骤：
步骤1，搭建发光水晶字的生长骨架的模型；
步骤2，选取材料，通过材料制备发光水晶字的生长骨架；
步骤3，将明矾溶解至沸水中直至溶液饱和，之后将制备好的生长骨架浸入明矾饱和溶液中静止结晶；
步骤4，依据需要的结晶厚度决定静置生长时间，最后将LED发光灯置入生长骨架腔体内形成发光水晶字。
步骤1中具体包括：
1)在RhinocerosCAD建模软件当中进行生长骨架模型的建模，设定模型长宽高，确定输出类型为Surface；
2)将1)中得到的Surface导入Materlise 3-Matic软件中进行网格重构，确保输出的网格边长10mm，导出为STL格式；
3)对于得到的已划分好的网格，导入Mesh-mixer进行实体网格构型，设定ElementDimens直径为0.8mm单元，Pattern Type类型为EDGES，Tiling Grid类型为Rugular Grid，Element Spacin为0.2mm；
步骤四：导出所得的网格实体模型，并进行分层切片。
步骤2中，选取的材料为尼龙；将步骤1中得到的的生长骨架的模型，利用FDM工艺进行打印成型，得到生长骨架。
步骤3中，具体包括：
1)容器中准备若干升100℃沸水；
2)准备明矾，以154克每升水的比例进行准备；
3)将备好的明矾分次加入沸水容器中，并使用玻璃棒充分搅拌至全部溶解，得到明矾饱和溶液；
4)待溶液不再流动时，将生长骨架模型放入配备好的溶液中，保证生长骨架模型在溶液中有足够的生长空间；
5)完全静置等待结晶完成。
饱和溶液还可以为磷酸二氢铵的饱和溶液。
Claims (6)
1.一种发光水晶字的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤1，搭建发光水晶字的生长骨架的模型；
步骤2，选取材料，通过材料制备发光水晶字的生长骨架；
步骤3，将明矾溶解至沸水中直至溶液饱和，之后将制备好的生长骨架浸入明矾饱和溶液中静止结晶；
步骤4，依据需要的结晶厚度决定静置生长时间，最后将LED发光灯置入生长骨架腔体内形成发光水晶字。
2.根据权利要求1所述的一种发光水晶字的制备方法，其特征在于，步骤1中具体包括：
1)在Solidworks或RhinocerosCAD建模软件当中进行生长骨架模型的建模，设定模型长宽高，确定输出类型为Surface；
2)将1)中得到的Surface导入Materlise 3-Matic软件中进行网格重构，确保输出的网格边长10mm≥X≥6mm，导出为STL格式；
3)对于得到的已划分好的网格，导入Mesh-mixer进行实体网格构型，设定ElementDimens直径为0.8mm-2mm单元，Pattern Type类型为EDGES，Tiling Grid类型为RugularGrid，Element Spacin为0.2mm；
步骤四：导出所得的网格实体模型，并进行分层切片。
3.根据权利要求2所述的一种发光水晶字的制备方法，其特征在于，网格长度设置为6mm；网格单元直径依据FDM工艺打印成型，网格单元直径为2mm。
4.根据权利要求1所述的一种发光水晶字的制备方法，其特征在于，步骤2中，选取的材料为ABS塑料或尼龙；将步骤1中得到的的生长骨架的模型，利用FDM工艺进行打印成型，得到生长骨架。
5.根据权利要求1所述的一种发光水晶字的制备方法，其特征在于，步骤3中，具体包括：
1)容器中准备若干升100℃沸水；
2)准备明矾，以154克每升水的比例进行准备；
3)将备好的明矾分次加入沸水容器中，并使用玻璃棒充分搅拌至全部溶解，得到明矾饱和溶液；
4)待溶液不再流动时，将生长骨架模型放入配备好的溶液中，保证生长骨架模型在溶液中有足够的生长空间；
5)完全静置等待结晶完成。
6.根据权利要求5所述的一种发光水晶字的制备方法，其特征在于，饱和溶液还可以为硫酸铜或磷酸二氢铵的饱和溶液。
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