CN117428147A - 一种基于3d打印技术的首饰品制作方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种基于3D打印技术的首饰品制作方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤一：首先需要确定首饰品的造型设计，并将首饰品图纸使用CAD软件进行绘制，并确保首饰品图纸尺寸比例完全正确；步骤二：通过首饰品图纸文件通过Soliworks软件转化为3D模型文件，与现有技术相比，本发明具有如下的有益效果：通过使用ReplicatorG的移动指令主动对模型进行切片，能够对首饰品进行分层制造，同时能够保证在打印过程中尺寸精准，通过使用SLA工艺控制激光束对原料的表面进行逐点扫描，能够逐层紫外线(UV)光固化来构建三维物体，光束被聚焦在液体树脂表面的特定区域上，使其固化成为一个薄层，然后，该平台会向下移动一层，重复该过程直到构建完整的物体。
Description
技术领域
本发明属于3D首饰品制作技术领域，涉及一种基于3D打印技术的首饰品制作方法。
背景技术
3D打印技术在珠宝和首饰行业中的应用越来越广泛，但它也存在一些尺寸不精准的问题以及一些缺陷。
首先，尺寸不精准是3D打印技术在打印首饰品时常见的问题之一。由于3D打印是通过逐层堆积材料来制造物体的，因此在打印过程中可能存在一些误差。这些误差可能来自于打印机本身的精度限制、材料的收缩性以及打印过程中的温度变化等因素。这些误差可能导致打印出来的首饰尺寸略有偏差，不够精准。虽然这些偏差可能很小，但对于一些需要精确尺寸的首饰品来说，这仍然是一个问题。
其次，3D打印技术在首饰品制造过程中可能存在一些缺陷。一方面，由于打印机的工作原理，打印出来的首饰可能存在一些层状的痕迹或纹理，这会影响首饰的表面质感。另一方面，由于3D打印材料的特性，打印出来的首饰可能不如传统制造方式下的首饰坚固耐用。一些细小的部件可能容易断裂或损坏，需要更加小心地使用和保养。
另外，3D打印技术在首饰品制造过程中还存在一些其他的问题。例如，打印出来的首饰可能具有一些打印过程中产生的支撑结构，这需要手工去除。此外，3D打印材料的选择也可能受到限制，某些特殊材料可能无法通过3D打印技术来制造首饰，因此，我们单位现在亟需一种基于3D打印技术的首饰品制作方法来解决以上的问题。
发明内容
针对现有技术存在的不足，本发明目的是提供一种基于3D打印技术的首饰品制作方法，解决上述背景技术中提出的问题。
本发明通过以下的技术方案实现：一种基于3D打印技术的首饰品制作方法，包括以下步骤：
步骤一：首先需要确定首饰品的造型设计，并将首饰品图纸使用CAD软件进行绘制，并确保首饰品图纸尺寸比例完全正确；
步骤二：通过首饰品图纸文件通过Soliworks软件转化为3D模型文件，并对3D模型细节进行进一步处理，随后将模型输入至3D打印机；
步骤三：通过3D打印机来根据3D模型文件生成薄层切片信息，并根据切片信息将材料进行加热喷射，随后根据逐层扫描确定实体区域的增温情况，以保证多零部件之间的产品质量；
步骤四：其生产人员根据各个实体区域的扫描零部件信息来进行实体拼装流程，并完成成品组装。
进一步地，所述首饰品图纸做出后，其生产人员根据实际使用工况以及性能要求确定使用材料，并确保设计品壁厚不小于0.6mm。
进一步地，使用高分比率的3D蜡打印机将设计模型打印成蜡模，通过3D蜡打印机喷嘴将融化的蜡扫过结构建区域逐层沉积在铝制平台上，当加热的3d打印材料时喷射在构建板上，则蜡就会凝固，另一个熔融稳定较低的蜡则沉积在设计模型的悬垂端下，作为支撑材料，打印完成后，将模型从拖盘中取出来，放在热水中，将支撑材料融化。
进一步地，当多零部件拼装首饰品则需要通过SLA工艺控制激光束对原料的表面进行逐点扫描，并进行复尺，确定制造误差符合制造标准，随后通过逐层紫外线(UV)光固化来构建三维物体，光束被聚焦在液体树脂表面的特定区域上，使其固化成为一个薄层，然后，该平台会向下移动一层，重复该过程直到构建完整的物体。
进一步地，当一体式首饰品则需要直接将一体首饰品模型放进装有液体石膏的容器中，并等待石膏固化，随后同时将蜡在熔炉中融化，最终得到石膏的模具，随后将融化的金属液经由浇注入模具，并等待其硬化，随后清除石膏即可完成首饰品的打造。
进一步地，当3D打印机进行首饰品薄层切片信息时，其3D打印机的ReplicatorG的移动指令则会主动对模型进行切片，同时根据实际使用的3D打印设备选择适合设备的BaseProfile，并通过“UseRaft/Support“选项来选择是否需要在作品底部打印底板基座，此基座能够将打印产品可靠地粘在打印平台上，防止打印过程中产生位移，从而导致不同层级切片的打印位置重叠错误。
进一步地，最后在进行打印之前通过STL修复软件的向导将尝试修复所有主要错误，包括孔、分离壳和交叉点，并且将不同的孔洞填充方式进行重新规划，并进行自动修复。
采用了上述技术方案后，本发明的有益效果是：通过将首饰品图纸转化为3D模型文件，能够使3D打印机能够直接读取并对模型文件进行薄层切片，通过使用ReplicatorG的移动指令主动对模型进行切片，能够对首饰品进行分层制造，同时能够保证在打印过程中尺寸精准，通过使用SLA工艺控制激光束对原料的表面进行逐点扫描，能够逐层紫外线(UV)光固化来构建三维物体，光束被聚焦在液体树脂表面的特定区域上，使其固化成为一个薄层，然后，该平台会向下移动一层，重复该过程直到构建完整的物体。
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一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明一种基于3D打印技术的首饰品制作方法的技术步骤流程图；
图2为本发明一种基于3D打印技术的首饰品制作方法的中SLA工艺技术步骤流程图；
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1与图2，一种基于3D打印技术的首饰品制作方法，包括以下步骤：
步骤一：首先需要确定首饰品的造型设计，并将首饰品图纸使用CAD软件进行绘制，并确保首饰品图纸尺寸比例完全正确；
步骤二：通过首饰品图纸文件通过Soliworks软件转化为3D模型文件，并对3D模型细节进行进一步处理，随后将模型输入至3D打印机；
步骤三：通过3D打印机来根据3D模型文件生成薄层切片信息，并根据切片信息将材料进行加热喷射，随后根据逐层扫描确定实体区域的增温情况，以保证多零部件之间的产品质量；
步骤四：其生产人员根据各个实体区域的扫描零部件信息来进行实体拼装流程，并完成成品组装。
使用高分比率的3D蜡打印机将设计模型打印成蜡模，通过3D蜡打印机喷嘴将融化的蜡扫过结构建区域逐层沉积在铝制平台上，当加热的3d打印材料时喷射在构建板上，则蜡就会凝固，另一个熔融稳定较低的蜡则沉积在设计模型的悬垂端下，作为支撑材料，打印完成后，将模型从拖盘中取出来，放在热水中，将支撑材料融化。
当多零部件拼装首饰品则需要通过SLA工艺控制激光束对原料的表面进行逐点扫描，并进行复尺，确定制造误差符合制造标准，随后通过逐层紫外线(UV)光固化来构建三维物体，光束被聚焦在液体树脂表面的特定区域上，使其固化成为一个薄层，然后，该平台会向下移动一层，重复该过程直到构建完整的物体。
当一体式首饰品则需要直接将一体首饰品模型放进装有液体石膏的容器中，并等待石膏固化，随后同时将蜡在熔炉中融化，最终得到石膏的模具，随后将融化的金属液经由浇注入模具，并等待其硬化，随后清除石膏即可完成首饰品的打造。
当3D打印机进行首饰品薄层切片信息时，其3D打印机的ReplicatorG的移动指令则会主动对模型进行切片，同时根据实际使用的3D打印设备选择适合设备的BaseProfile，并通过“UseRaft/Support“选项来选择是否需要在作品底部打印底板基座，此基座能够将打印产品可靠地粘在打印平台上，防止打印过程中产生位移，从而导致不同层级切片的打印位置重叠错误。
首饰品做出后，其生产人员根据实际使用工况以及性能要求确定使用材料，并确保设计品壁厚不小于0.6mm，关于首饰内检测的样品直径D，测试面积a以及镍释放量d，其中我们以公式进行计算，其ut，r为相对不确定度，来源于样品的测试表面的相对不确定度Sr，a和镍释放量的相对不确定度Sr,d，通过测量9个样品的直径，计算出并得出以下列表：
表一：为抽样的9个样品直径、测试面积以及镍释放量：
| 样品号 | D/mm | a/cm2 | d/(μg/cm2) |
| 1 | 8.11 | 1.1324 | 0.051 |
| 2 | 8.12 | 1.1324 | 0.053 |
| 3 | 8.11 | 1.1356 | 0.051 |
| 4 | 8.11 | 1.1346 | 0.052 |
| 5 | 8.12 | 1.1365 | 0.049 |
| 6 | 8.10 | 1.1374 | 0.061 |
| 7 | 8.11 | 1.1335 | 0.065 |
| 8 | 8.13 | 1.1367 | 0.041 |
| 9 | 8.09 | 1.1325 | 0.056 |
我们在后续的多组成品检测后，进行了实测值的记录以及偏差值的计算，并使用公式进行具体偏差值的计算，其S为标准偏差，n为检测成品的数量，xi为各个成品的实际检测值，/>为多个成品的平均值，同时并得出下表数据:
表二：为抽样3D首饰质量检验报告单：
根据表一以及表二得出的计算结果统计，表一中检测的首饰样品的样品直径、测试面积以及镍释放量均处于正常水平值，并符合国家质量监督检验检疫总局GB/T 19719-2005首饰镍释放量的测定--光谱法的相关规定，同时表一以及表二中样品直径、测试面积以及偏差值均符合正常上市的规定误差值。
最后在进行打印之前通过STL修复软件的向导将尝试修复所有主要错误，包括孔、分离壳和交叉点，并且将不同的孔洞填充方式进行重新规划，并进行自动修复。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (7)
1.一种基于3D打印技术的首饰品制作方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤一：首先需要确定首饰品的造型设计，并将首饰品图纸使用CAD软件进行绘制，并确保首饰品图纸尺寸比例完全正确；
步骤二：通过首饰品图纸文件通过Soliworks软件转化为3D模型文件，并对3D模型细节进行进一步处理，随后将模型输入至3D打印机；
步骤三：通过3D打印机来根据3D模型文件生成薄层切片信息，并根据切片信息将材料进行加热喷射，随后根据逐层扫描确定实体区域的增温情况，以保证多零部件之间的产品质量；
步骤四：其生产人员根据各个实体区域的扫描零部件信息来进行实体拼装流程，并完成成品组装。
2.根据权利要求1所述的一种基于3D打印技术的首饰品制作方法，其特征在于：所述首饰品图纸做出后，其生产人员根据实际使用工况以及性能要求确定使用材料，并确保设计品壁厚不小于0.6mm。
3.根据权利要求1所述的一种基于3D打印技术的首饰品制作方法，其特征在于：使用高分比率的3D蜡打印机将设计模型打印成蜡模，通过3D蜡打印机喷嘴将融化的蜡扫过结构建区域逐层沉积在铝制平台上，当加热的3d打印材料时喷射在构建板上，则蜡就会凝固，另一个熔融稳定较低的蜡则沉积在设计模型的悬垂端下，作为支撑材料，打印完成后，将模型从拖盘中取出来，放在热水中，将支撑材料融化。
4.根据权利要求1所述的一种基于3D打印技术的首饰品制作方法，其特征在于：当多零部件拼装首饰品则需要通过SLA工艺控制激光束对原料的表面进行逐点扫描，并进行复尺，确定制造误差符合制造标准，随后通过逐层紫外线(UV)光固化来构建三维物体，光束被聚焦在液体树脂表面的特定区域上，使其固化成为一个薄层，然后，该平台会向下移动一层，重复该过程直到构建完整的物体。
5.根据权利要求4所述的一种基于3D打印技术的首饰品制作方法，其特征在于：当一体式首饰品则需要直接将一体首饰品模型放进装有液体石膏的容器中，并等待石膏固化，随后同时将蜡在熔炉中融化，最终得到石膏的模具，随后将融化的金属液经由浇注入模具，并等待其硬化，随后清除石膏即可完成首饰品的打造。
6.根据权利要求1所述的一种基于3D打印技术的首饰品制作方法，其特征在于：当3D打印机进行首饰品薄层切片信息时，其3D打印机的ReplicatorG的移动指令则会主动对模型进行切片，同时根据实际使用的3D打印设备选择适合设备的BaseProfile，并通过“UseRaft/Support“选项来选择是否需要在作品底部打印底板基座，此基座能够将打印产品可靠地粘在打印平台上，防止打印过程中产生位移，从而导致不同层级切片的打印位置重叠错误。
7.根据权利要求1所述的一种基于3D打印技术的首饰品制作方法，其特征在于：最后在进行打印之前通过STL修复软件的向导将尝试修复所有主要错误，包括孔、分离壳和交叉点，并且将不同的孔洞填充方式进行重新规划，并进行自动修复。
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