一種采用3d打印技術(shù)進(jìn)行胎體制作的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于3D打印技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種采用3D打印技術(shù)進(jìn)行胎體制作的方法。
【背景技術(shù)】
[0002]日常生活中使用的普通打印機可以打印電腦設(shè)計的平面物品，而所謂的3D打印機與普通打印機工作原理基本相同，只是打印材料有些不同，普通打印機的打印材料是墨水和紙張，而3D打印機內(nèi)裝有金屬、陶瓷、塑料、砂等不同的“打印材料”，是實實在在的原材料，打印機與電腦連接后，通過電腦控制可以把“打印材料” 一層層疊加起來，最終把計算機上的藍(lán)圖變成實物。通俗地說，3D打印機是可以“打印”出真實的3D物體的一種設(shè)備，比如打印一個機器人、打印玩具車，打印各種模型，甚至是食物等等。之所以通俗地稱其為“打印機”是參照了普通打印機的技術(shù)原理，因為分層加工的過程與噴墨打印十分相似。這項打印技術(shù)稱為3D立體打印技術(shù)。3D打印存在著許多不同的技術(shù)。它們的不同之處在于以可用的材料的方式，并以不同層構(gòu)建創(chuàng)建部件。3D打印常用材料有尼龍玻纖、耐用性尼龍材料、石膏材料、鋁材料、鈦合金、不銹鋼、鍍銀、鍍金、橡膠類材料。其中SLA即光敏樹脂固化3D打印技術(shù)是運用得較為成熟的工藝技術(shù)之一。SLA激光成型即光固化立體造型，該技術(shù)以光敏樹脂為原料，將計算機控制下的紫光外線激光以預(yù)定零件各分層截面的輪廓為軌跡對液態(tài)數(shù)值逐點、逐層進(jìn)行掃描，使被掃描區(qū)的樹脂薄層產(chǎn)生光聚合反應(yīng)而固化成型。SLA工藝技術(shù)的特點是有較高的精度和較好的表面質(zhì)量，原材料的利用率接近100%環(huán)?？苫厥眨尚屯瓿啥冉咏?00%，使數(shù)字模型直觀化，降低錯誤修復(fù)的成本。它可以在無需準(zhǔn)備任何模具、刀具和工裝卡具的情況下，直接接受產(chǎn)品設(shè)計數(shù)據(jù)，快速制造出新產(chǎn)品的樣件、模具或模型。因此，技術(shù)的推廣應(yīng)用可以大大縮短新產(chǎn)品開發(fā)周期、降低開發(fā)成本、提高開發(fā)質(zhì)量。它能制造形狀復(fù)雜(如空心零件)、精細(xì)的零件(如工藝品、首飾等)，使設(shè)計、交流和評估更加形象化，使新產(chǎn)品設(shè)計、樣品制造、市場定貨、生產(chǎn)準(zhǔn)備等工作能并行進(jìn)行，提高效率。SLA選擇的材料和其它工藝都有所不同，大部分工藝的材料均只有物理變化，而SLA則需要化學(xué)反應(yīng)，因此SLA需要選擇對激光有較快的吸收和響應(yīng)速度的材料，以此來保證固化速度。
[0003]大漆工藝為我國傳統(tǒng)手工藝，為一種表面處理工藝，其精髓源遠(yuǎn)流長，具有光亮潔凈、易洗，體輕、隔熱、耐腐等特點，具有較好的安全性，日本等地仍用漆器為食器。漆器生產(chǎn)工序復(fù)雜，耗工耗時，漆器品種又特別繁多，不僅用于裝飾家具，器皿，文具和藝術(shù)品，而且還應(yīng)用于樂器，喪葬用具等。漆器較為昂貴，分為胎體制作及表面漆處理兩部分。其中胎體制作工藝復(fù)雜，有木胎、金屬胎、脫胎等，成本較高。在制作胎體時，木胎運用較為廣泛，直至今日仍被沿用，其制作無需模具，手工硨制(造型局限于圓形)，有漆器所追尋的輕巧特點，擁有定制基礎(chǔ)，但批量產(chǎn)品一致性較差，且木胎存在材料開裂等問題，不穩(wěn)定。金屬胎制作工藝較為復(fù)雜，體重，需模具鑄造，模具成本與錯誤修復(fù)成本較高，產(chǎn)品一致性較好，定制化困難，后期表面漆處理打磨較難。脫胎、夾纟i胎，纟i即麻布，是以木或泥做成內(nèi)胎，再以涂漆灰的麻布等裱糊若干層，干實后，去掉內(nèi)胎，最后在麻布?xì)ど削燮?。這種輕巧的胎體初見于戰(zhàn)國，秦代尚不多見，兩漢中期以后逐漸流行，成為最普及的制胎方法，其需內(nèi)胎、外胎模具，同樣具有高成本、高人工的弊端。
[0004]表面漆處理分為底漆、表纟1、掛灰、髹漆等步驟，其工序及內(nèi)容根據(jù)具體漆器制作要求調(diào)整。其中底漆常用天然生漆即從漆樹上采割的乳白色膠裝液體，一旦接觸空氣后轉(zhuǎn)為褐色，生漆的經(jīng)濟價值很高，具有耐腐、耐磨、耐酸、耐溶劑、耐熱、隔水和絕緣性好、富有光澤等特性，是軍工、工業(yè)設(shè)備、農(nóng)業(yè)機械、基本建設(shè)、手工藝品和民用家倶等的優(yōu)質(zhì)涂料，底漆是胎體與髹漆的中間介質(zhì)、過度涂層，使面漆與胎體更好的黏合，提高穩(wěn)定性。表亡即在胎體表面裱糊麻布，以保障胎體的穩(wěn)定性，增強強度，此步驟可根據(jù)胎體材質(zhì)的選擇而考慮是否使用。掛灰是將細(xì)膩的灰料刮附于胎體或麻布表面，打磨、打抹、刮裂，使表面厚薄均勻，鑲嵌工藝除底灰外，還要上一次細(xì)灰；清灰，用砂紙或砂輪打磨，達(dá)到平整，無波浪紋；刮漿，用薄灰料將灰坯孔隙刮平，發(fā)現(xiàn)脫落處及時修補；砂磨，用細(xì)號水砂紙細(xì)磨，直至表面平滑完整。髹漆，用推光漆或腰果漆，均勻地刷涂(或噴涂、淋涂)于制好的灰坯上(刷涂時要先上后下，再由左向右依次涂刷)，下窨房陰干。待實干后，在由砂紙砂磨。然后根據(jù)需要再進(jìn)行髹涂第二次、第三次......方法相同，漆器表面處理工藝頗多，素漆、剔漆、堆漆、
鑲螺鈿、款彩等，呈現(xiàn)著工藝的多樣性，根據(jù)產(chǎn)品要求制作即可。
[0005]在大漆工藝制作工序中，胎體的完整度與平滑度對整個漆器質(zhì)量極為重要，決定著工時與成本。時至今日，大漆工藝雖傳承發(fā)展延續(xù)至今，但仍無法革新胎體制作的高成本、高人工的工藝弊端。
[0006]因此，如何能設(shè)置出新的胎體制作方法，克服現(xiàn)有技術(shù)中胎體制作工藝復(fù)雜、成本高的弊端，成為技術(shù)人員需要考慮的問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種采用3D打印技術(shù)進(jìn)行胎體制作的方法，克服現(xiàn)有技術(shù)中胎體制作工藝復(fù)雜、成本高的弊端。
[0008]為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供了一種采用3D打印技術(shù)進(jìn)行胎體制作的方法，包括:
[0009]按需求選定樣本及樣本圖像；
[0010]將選定的樣本圖像通過人為繪制進(jìn)行設(shè)計再造，獲得樣本再設(shè)計圖像；
[0011]將樣本再設(shè)計圖像進(jìn)行三維立體成型處理，獲得所述樣本的三維數(shù)字模型；
[0012]將樣本的三維數(shù)字模型導(dǎo)入3D打印機，編輯機器打印成型，形成打印胎體。
[0013]本發(fā)明提供的采用3D打印技術(shù)進(jìn)行胎體制作的方法，提供了一種新型的快速的大漆胎體制作方式，避免傳統(tǒng)胎體制作時出現(xiàn)的弊端問題，由于光敏樹脂3D打印胎體及紙質(zhì)胎體完成度極高、表面平滑，大大節(jié)省了前期胎體制作所造成的財、物、力消耗，節(jié)省了工藝工序。只需稍作打磨，涂底漆，髹漆即可。節(jié)約工時與人力，能夠嘗試更多工藝技法。具體來說，具有如下有益效果:
[0014](一 )通過人工采集自然樣本、樣本素材再設(shè)計、數(shù)字模型建造三方面內(nèi)容的定制可能性極高的設(shè)計方法。在人工采集自然樣本的步驟中，可根據(jù)客戶和設(shè)計需求采摘自然樣本，如海棠花、玫瑰花、百合花、瓜果等，輸出結(jié)果不受素材母題、數(shù)量及工藝限制。在樣本素材再設(shè)計步驟中，由于截取的素材無法直接使用，需要根據(jù)產(chǎn)品轉(zhuǎn)換需求如杯、盤、碗，進(jìn)行線形再設(shè)計，調(diào)整線形以至符合需求為止。在數(shù)字模型建造的步驟中，將再設(shè)計的線形素材用三維模型軟件模擬出來，通過軟件模擬、渲染實物效果，如有不合理處可反復(fù)修改，直至符合要求，其間所出現(xiàn)的造型問題不涉及實物修復(fù)，節(jié)省工時與成本。完成后直接導(dǎo)入光敏樹脂固化3D打印機，完成設(shè)計輸出，不造成人力及資源浪費。從設(shè)計階段就能預(yù)見最終效果，避免打樣，縮減環(huán)節(jié)。
[0015](二)光敏樹脂固化3D打印技術(shù)造型能力強，運用于產(chǎn)品初級手板模型打樣，此種設(shè)計方法將光敏樹脂固化3D打印技術(shù)引入至產(chǎn)品線中，其工藝特性使產(chǎn)品具有高度的一致性，即同一款產(chǎn)品批量化生產(chǎn)完成度高度一致；同時，也可以極致定制化，即批量生產(chǎn)的產(chǎn)品款式完全不一，且兩種生產(chǎn)方式轉(zhuǎn)換間不造成工藝附加損耗，改變了當(dāng)今工業(yè)生產(chǎn)線中非此即彼的現(xiàn)狀。
[0016](三)現(xiàn)有大漆工藝在胎體制作上具有局限性，木胎手工硨制存在定制可能性，但人工消耗大，成本$父尚，廣品一致性不尚；金屬胎t旲具成本尚定制性差，成本尚；脫胎工藝復(fù)雜，人工消耗大，需內(nèi)模，成本高定制可能性小。而運用光敏樹脂固化3D打印的胎體彌補了傳統(tǒng)大漆胎體制作的工藝弊端，不僅能夠高質(zhì)量成型、保證產(chǎn)品一致性，且具有極致定制化的優(yōu)勢，不造成工藝附加損耗，降低胎體消耗的財、物、力，彌補了大漆受胎體局限的弊端，為大漆在未來的發(fā)展中提供制作新方案。同時，作為表面處理工藝，大漆能夠完全覆蓋光敏樹脂胎體，解決光敏樹脂材料無法直接作為產(chǎn)品的特性問題。在大漆工藝流程中，3D打印也為其節(jié)省了工序，傳統(tǒng)胎體需批灰打磨多重，由粗目數(shù)砂紙打磨至細(xì)目數(shù)砂紙才可達(dá)到表面要求，而打印胎體的表面完成度可減少批灰打磨工序直接進(jìn)入細(xì)目數(shù)砂紙打磨，節(jié)省工藝流程。
[0017](四)實現(xiàn)在設(shè)計階段預(yù)見最終效果，解決生產(chǎn)問題，在生產(chǎn)階段減少生產(chǎn)人員，輕松化、簡單化、為前期設(shè)計預(yù)留更大空間。
[0018](五)3D打印紙質(zhì)材質(zhì)的胎體大批量節(jié)省成本，降低修整胎體階段的工藝難度，改進(jìn)傳統(tǒng)大漆工藝的生產(chǎn)工序，發(fā)揮紙質(zhì)材質(zhì)輕盈的特性。
【附圖說明】
[0019]圖1為本發(fā)明實施例的采用3D打印技術(shù)進(jìn)行胎體制作的方法流程圖。
[0020]圖2為本發(fā)明一應(yīng)用實例中采用3D打印技術(shù)進(jìn)行胎體制作的方法流程示意圖。
[0021]圖3為本發(fā)明應(yīng)用實例的三維數(shù)字模型示意圖。
【具體實施方式】
[0022]下面將結(jié)合本發(fā)明實施例中的附圖，對本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部?；诒景l(fā)明中的實施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護的范圍。
[0023]本發(fā)明的主要思想是采用3D打印技術(shù)進(jìn)行胎體制作，之后再對胎體進(jìn)行大漆工藝處理，從而將大漆工藝與光敏樹脂固化3D打印技術(shù)結(jié)合，可按需求對產(chǎn)品進(jìn)行定制處理，并使產(chǎn)品可以進(jìn)入生產(chǎn)線量化生產(chǎn)。
[0024]現(xiàn)今三維模型的需求量越來越多，在設(shè)計與生產(chǎn)領(lǐng)域，它可以按照一定的計算機算法生成、模擬實物