一种3D打印工艺品模型的工艺流程

技术领域

本发明涉及工艺品制作技术领域，具体为一种3D打印工艺品模型的工艺流程。

背景技术

工艺品是通过手工或机器对原料或半成品进行加工制造而成的产品，是对不同类别和表现形式艺术品的总称，工艺品的形式、用途来源于自然和生活，却又创造了高于生活的价值，同时工艺品也是人民智慧的结晶，充分体现了人类的创造性和艺术性。

工艺品的种类有很多，有漆器、陶器、瓷器、民间工艺，木雕工艺品，金属工艺制品等，这些属于立体式工艺品，通常情况下这类工艺品的生产成本普遍不高，原材料获取比较方便，有石膏、金属、粘土和木块等，但是随着人们对于工艺品的样式与精美程度的不断提高，越来越多的工艺品在制作时间上花费的时间较多，采用人工或者部分机械生产的方式效率较低，同时也存在着工艺品生产周期长，原材料消耗大，模型精度不高的问题，技术是综合了三维数字技术、控制技术、信息技术众多技术的创新研发技术，具备使用方便、产品生产速度快等优点。

本发明提出了一种3D打印工艺品模型的工艺流程，通过搭建一体式工艺品模型打印步骤，可以在短时间内制成各类小型精致型工艺品，也可以通过分批打印的方式拼接成大型展示类工艺品，有效地提高了各类立体式工艺品的制造效率与成品质量。

发明内容

(一)解决的技术问题

针对现有技术的不足，本发明提供了一种3D打印工艺品模型的工艺流程，解决了当前采用手工或半机械化的方式制造工艺品花费的时间较多，无法大批量快速生产，同时原材料消耗大，模型精度得不到有效保障的问题。

(二)技术方案

为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种3D打印工艺品模型的工艺流程，包括以下方法步骤：

S101、数字模型制作：首先使用三维软件设计出工艺品的数据模型，并对数据模型的区块面进行分层处理，之后将3D模型转为3D打印机所支持的文件格式；

S102、模型转码：使用切片软件将数据模型文件转换为积层模型，通过切片软件生成3D控制码，预设出扫描路径，之后开启3D打印机准备模型打印；

S103、打印机校准：选取打印机热床四角和中心五个点作为调平对象，将一张纸放置在打印喷头和打印机热床之间，之后调整热床下的微调螺母，直至打印喷头底端与纸张接触；

S104、向3D打印机输入3D控制码，启动打印喷头沿着数据模型的扫描路径进行运动，同时调整挤料机的供料速度均匀的为打印喷头提供打印原料；

S105、底层检查：当数据模型的第一层打印完成后暂停打印，之后验证热床调平状态，确认热床平整后继续打印；

S106、零件组装：完成打印后，对打印好的工艺品模型零件进行初步打磨修整，之后根据3D模型的分型线进行拼装，拼装完成后使用树脂胶从模型零件的缝隙处填入进行黏合；

S107、成品后处理：工艺品零件组装完成后，再次对模型表面进行修整，之后在模型的表面和内腔喷涂一层液态固化层，再将工艺品模型放入干燥箱中烘烤，待液态固化层凝固后，得到3D打印工艺品模型成品，进行后续细化处理步骤。

根据本申请的一种实施方式，所述S102步骤中，所述数据模型的切片的厚度控制在40～50μm。

根据本申请的一种实施方式，所述S103步骤中，所述热床在调整过程中先以对角线点之间做调整，再调整中心点，以减小调整一点时对其他点造成的影响。

根据本申请的一种实施方式，所述S104步骤中，所述打印喷头的打印速度控制在55～65mm/s，所述打印喷头的口径控制在0.4～0.6mm。

根据本申请的一种实施方式，所述S107步骤中，所述干燥箱的烘干温度控制在55～65摄氏度，烘干时长控制在10～15分钟。

根据本申请的一种实施方式，所述S107步骤中，所述液态固化层包括以下重量份的原料：基体树脂25～75份，交联剂20～30份，催化剂2～5份，消泡剂0.3～0.8份，辅助溶剂10～15份，润湿分散剂10～15份。

根据本申请的一种实施方式，所述S107步骤中，所述液态固化层的喷涂厚度控制在0.15～0.2mm。

(三)有益效果

本发明提供了一种3D打印工艺品模型的工艺流程。具备以下有益效果：

1、本发明通过使用3D打印技术来批量化生产工艺品模型，具备生产效率高，模型精度高的优点，同时在打印工艺品模型之前对热床进行点对点校准，调整打印喷头与热床之间的间隙处于最佳范围，可以使工艺品模型在打印过程更加顺利，打印精度更加准确，同时通过在模型零件的拼接过程中沿着分型线添加树脂胶进行黏合，可以有效提高整个工艺品模型的整体牢固程度，不易散开。

2、本发明通过在3D打印工艺品模型的表面喷涂一层固化层，可以在工艺品模型的表面覆盖一层保护层，防止工艺品模型的表面受到刮擦伤害，同时也能保护工艺品表面的色彩不被氧化，并且通过使用整体喷涂的工艺，可以进一步加强工艺品模型的整体结构强度。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例，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做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。

实施例一：

本发明实施例提供一种3D打印工艺品模型的工艺流程，在本实施例中，选取长宽高分别为30cm、20cm和55cm的立体小型雕塑工艺品，作为打印主体进行示例，具体的打印工艺流程包括以下方法步骤：

S101、数字模型制作：在此步骤中，需要首先使用三维软件设计出工艺品的数据模型，三维软件可以是Rhino、ProE等立体模型设计软件，在完成模型的设计后，对数据模型的区块面进行分层处理，分层处理完成后将3D模型转为3D打印机所支持的文件格式，之后将文件通过数据线或者SD卡输送至3D打印机的接收端，采用SD卡进行数据的传输可以实现脱机打印，如果是在线打印，则需要注意串口连接的波特率控制在125000或250000；

S102、模型转码：使用切片软件将数据模型文件转换为积层模型，通过切片软件生成3D控制码，预设出扫描路径，之后开启3D打印机准备模型打印，在此步骤中，通过将数据模型文件进行切片处理，可以使打印机按照预设的层数进行分层打印；

S103、打印机校准：在打印前，需要对热床进行调整与校准，热床的平整程度影响打印成功率，通过在一个水平构件表面和正确的喷嘴距离，可以获取喷嘴和底板之间的间隙数据，在本实施例中，选取热床四角和中心五个点作为调平对象，将纸张放在喷嘴头和3D打印机热床之间，如果在喷嘴和热床之间来回拖动时纸张时没有阻力，此时是因为打印喷头与热床间隙过大，在调整过程中可以进行对角线点之间点先做调整，最后调整中心点，以减小调整一点时对其他点造成影响，通过重复此步骤2～3次，直到所有点均匀后即可进行下一步的打印步骤；

S104、完成3D打印机的校准步骤后，向3D打印机内输入3D控制码，启动打印喷头沿着数据模型的扫描路径进行运动，同时调整挤料机的供料速度均匀的为打印喷头提供打印原料，在此步骤中，需要观察打印喷头的出料是否均匀，当发生喷头堵塞问题时立即停止打印作业，并清理喷头；

S105、底层检查：当数据模型的第一层打印完成后暂停打印，之后验证热床调平状态，确认热床平整后继续打印，此步骤是为了对打印效果进行初步验证，确保打印机的工作状态与打印效果正常，防止工艺品模型一次性打印完成后产生瑕疵无法修复；

S106、零件组装：完成打印后，对打印好的工艺品模型零件进行初步打磨修整，去除边角上的瑕疵，打磨圆滑，之后根据3D模型的分型线进行拼装，拼装完成后使用树脂胶从模型零件的缝隙处填入进行黏合，在此步骤中，拼装过程中需要采用辅助支架进行支撑，在黏合过程中需要从模型零件的内部开始涂抹，防止溢胶影响工艺品模型的美观度；

S107、成品后处理：工艺品零件组装完成后，再次对模型表面进行修整，之后在模型的表面和内腔喷涂一层液态固化层，再将工艺品模型放入干燥箱中烘烤，待液态固化层凝固后，得到3D打印工艺品模型成品，进行后续细化处理步骤。

在本实施例中，通过在打印工艺品模型之前对热床进行点对点校准，调整打印喷头与热床之间的间隙处于最佳范围，可以使工艺品模型在打印过程更加顺利，打印精度更加准确，同时通过在模型零件的拼接过程中沿着分型线添加树脂胶进行黏合，可以有效提高整个工艺品模型的整体牢固程度，不易散开。

实施例二：

本实施例在上述实施例的基础上，提供一种3D打印工艺品模型的工艺流程，作为上述实施例的补充，在标准流程S102步骤中，数据模型的切片的厚度控制在40～50μm，同时在S103步骤中，3D打印机的热床在调整过程中需要先以对角线点之间做调整，再调整中心点，以减小调整一点时对其他点造成的影响。

实施例三：

本实施例在上述实施例的基础上，提供一种3D打印工艺品模型的工艺流程，作为上述实施例的补充，在S104步骤中，打印喷头的打印速度控制在58mm/s，打印喷头的口径选择0.4mm，在S107步骤中，干燥箱的烘干温度控制在56摄氏度，烘干时长控制在12分钟，在S107步骤中，液态固化层包括以下重量份的原料：基体树脂25～75份，交联剂20～30份，催化剂2～5份，消泡剂0.3～0.8份，辅助溶剂10～15份，润湿分散剂10～15份，液态固化层通过上述原料进行混合搅拌制成，为液体状态，在工艺品模型打印后，通过喷枪将液态固化层均匀喷涂在模型的外表面与内腔面，液态固化层的喷涂厚度控制在0.15mm。

在本实施例中，通过在3D打印工艺品模型的表面喷涂一层固化层，可以在工艺品模型的表面覆盖一层保护层，防止工艺品模型的表面受到刮擦伤害，同时也能保护工艺品表面的色彩不被氧化，并且通过使用整体喷涂的工艺，可以进一步加强工艺品模型的整体结构强度。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。