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3D打印技术在创意家具设计中的应用

放大字体  缩小字体 发布日期:2019-01-31  来源:网络  浏览次数:159
  摘要:随着技术的发展,3D打印技术逐步渗透进各行各业。在家具制造业中,通过3D打印技术,不仅可以制造出更多具有创意外形的家具,更是大大缩短了制作周期,提高了制作效率。本文简要介绍了3D打印技术的原理,探究了3D打印技术在国内外的发展历程,分析了传统家具制造工艺的缺点和利用3D打印技术制造家具的优势。并通过具体的操作流程,讲解了通过3D打印技术制造ET单椅模型的全过程。
  关键词:3D打印:家具设计与3D打印:3D打印的运用
  中国分类号:J525.3 文献标识码:A
  文章编码:1672-7053(2018)07-0135-02
  3D打印机的横空出世,打破了传统的束缚,使得以往造型复杂、耗时惊人的家具可以很快地生产出来,解放了生产力的同时增加了产量。将3D打印技术融入到家具设计中去,是家具市场的又一重大的突破,不仅可以很快地将设计的产品打印出来,并且可以直接面向市场,大大提高了设计转化为产品的效率。
  1 3D打印技术简介
  简单来说3D打印机所使用石膏、尼龙、金属、陶瓷等可以被溶解成粉末状的材料,打印出的物体是立体的。整体来说,3D打印机可以打印出真实产品的一种机器。3D打印的工作流程主要分两步:首先通过建模软件设计并建出理想的立体的产品模型,并将产品模型导入3D打印机。建模软件和打印机之间衔接的标准文件的格式为STL,这种类型的文件在模拟物体表面的时候,选择的是三角面来进行模拟,其选择的三角面积越小,则代表物体表面的分辨率越高,当然最后打印成型的物体三角面就会越多,然后再往3D打印机里添加液化的或者是粉化、丝化的原材料,启动机器即可打印出建模软件里的模型[1-4]。
  2 家具设计与3D打印技术
  2.1 传统家具制造
  目前家具的生产一直都是设计好图纸,然后按照“原木一开料一烘干一下料一拼版一下料一画线一开榫、打眼、开槽一组装一油漆一包装一出厂”这个模式进行生产的。在生产过程中,由于家具机械以及人工的误差调整,家具的生产需要频繁的修正,因而导致家具的生产周期过长,耗费人力物力,制作成本高。
  2.2 3D打印技术与家具设计
  随着科技的不断进步,在进行家具生产的时候若使用3D打印技术即可以忽略掉前面的传统步骤,直接从图纸到成品,一步到位。并且3D打印技术打印出的家具从外观来看,打印出的家具逐层堆积形成了十分明显的纹路,表面层的质量看起来也是非常匀称的,并且每层都十分的流畅和一致|5]。如果充分的利用打印的纹路,就不会使得那些纹路影响到家具的美观程度,并且还可以使得打印出的家具独一无二。与此同时,3D打印的家具可以让室内设计具有很强的生动性,使得家具變得更加具有立体感,给我们带来视觉上的冲击力。
  3 3D打印技术在ET单椅制作中的运用
  3.1 制作准备
  基本材料:3D打印专用石膏粉末,3D打印专用彩色胶水,Color bond
  3D打印机:Project 660 Pro,毛刷。
  3.2 具体制作步骤
  1)建模软件选择。这里使用的是3Ds max20099。
  2)单位配置。点击菜单栏的自定义——单位设置,在公制里面选择毫米,点击确定。
  3)座面建模。(1)选择右边的建模菜单窗口,选择标准基本体下面的球体,球体的参数为半径250mm,分段数100,半球0.6。此时由于座面是向下的,需要在Z轴方向翻转,点击镜像翻转。(2)复制一个上诉中的模型,并使用缩放工具进行缩小。(3)选择位于下方的半圆,进行布尔运算。点击右边的建模工具下拉菜单,切换至复合对象,选择布尔,切割掉上方的半圆。(4)制作两边镂空。选择标准基本体一圆柱,圆柱参数为半径100,高度300,边数100。并在圆柱上添加一个FFD3*3*3的命令,并调整FFD节点。使用旋转命令,使得变形后的圆柱为倾斜插入半圆。调整好位置之后,镜像出另一个,并调整好位置。继续对之前的座面进行布尔运算切割掉这两个变形后的圆柱,效果。
  4)腿部制作。(1)选择建模菜单中的扩展基本体,选择切角长方体。建出一个长35、宽35、高350、圆角3的切角长方体。并添加一个FFD2*2*2的命令,把腿部下端缩小并倾斜一点即可。(2)使用镜像命令对腿部进行对称复制,并对后腿进行适当倾斜增加其稳定性。
  5)赋予材质。3D打印机只能识别标准材质,所以请勿使用V-ray材质进行赋予。由于本模型只有白色座面与黄色椅腿,所以只需要赋予白色与黄色材质即可。
  6)导出模型。因为3D打印机中有自带的一款文件识别软件3D Editor Pro,这款软件可以识别多种类型的模型文件,但wrl格式是最容易操作的办法之一,所以此处选择导出wrl格式用于后面打印。在完成模型的建立后,将模型保存并导出,在文件名一栏需要选择VRML97的格式。
  7)打开3DEdit Pr02.O(x64)界面。
  8)点击File-Open,找到步骤2中保存的wrl文件。
  9)打开导出的被保存为wrl格式的模型文件,并在Choosethe Pperation Mode窗口选择Fix mode(修复模型)选项,模型修复完毕会弹出窗口。点击鼠标并移动,使3D模型在操作界面内进行各方位的旋转,检查导出的模型是否有误,如果出现错误,则需要重新使用3Ds max软件进行编辑修改,再导出新的wrl格式的模型文件并重复步骤9和步骤10。正确之后的模型。
  10)如果上个步骤确认模型无误,便将模型重新保存为zpr格式。
  11)打开3DPint界面。
  12)将之前保存的zpr模型文件打开,点击Next命令跳过弹出的Choose Units for窗口,在Scale选择视图大小界面选择100%,如果有提示模型尺寸太大,则选择稍小一点的视图。这里选择30%。点击Next进入到显示界面。注:如果在接下来的过程中想要重新修改视图大小,则可以点击鼠标右键选择Scale命令进行修改。
 
 
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