
行業(yè)/分類(lèi):其他手板模型加工
加工方式: 3D打印 使用材料: 樹(shù)脂
最小精度: 0.1mm 生產(chǎn)周期: 2~7天
產(chǎn)品尺寸: 20cm*18cm*4cm
后處理: 噴油
一、設(shè)計(jì)階段
概念設(shè)計(jì)
首先要確定飛機(jī)玩具的外觀和基本結(jié)構(gòu)。可以參考真實(shí)的飛機(jī)造型,也可以發(fā)揮創(chuàng)意進(jìn)行獨(dú)特的設(shè)計(jì)。例如,考慮飛機(jī)是戰(zhàn)斗機(jī)、客機(jī)還是直升機(jī)的樣式,確定機(jī)翼的形狀(如直機(jī)翼、三角翼等)、機(jī)身的長(zhǎng)度和比例、尾翼的設(shè)計(jì)等。
使用繪圖軟件(如Adobe Illustrator用于簡(jiǎn)單的矢量圖形設(shè)計(jì),或者更專(zhuān)業(yè)的3D建模軟件如SolidWorks、Fusion 360、Tinkercad等)來(lái)繪制飛機(jī)的草圖。在草圖中標(biāo)注出主要的尺寸,如機(jī)身長(zhǎng)度、機(jī)翼跨度等關(guān)鍵參數(shù)。
3D建模
如果使用專(zhuān)業(yè)的3D建模軟件,可以通過(guò)多種方式構(gòu)建模型。例如,在SolidWorks中,可以使用拉伸、旋轉(zhuǎn)、掃描等特征操作來(lái)創(chuàng)建飛機(jī)的各個(gè)部件。對(duì)于機(jī)身,可以先繪制一個(gè)二維輪廓,然后通過(guò)拉伸操作生成三維實(shí)體;機(jī)翼可以通過(guò)創(chuàng)建翼型曲線,再拉伸成一定厚度的機(jī)翼形狀。
在建模過(guò)程中,要注意模型的細(xì)節(jié)和比例。比如,在飛機(jī)的駕駛艙部分,可以添加一些簡(jiǎn)單的儀表盤(pán)細(xì)節(jié);在機(jī)身上,可以設(shè)計(jì)一些通風(fēng)口或者標(biāo)志等小細(xì)節(jié)。同時(shí),要確保模型的各個(gè)部件能夠正確組裝,并且符合空氣動(dòng)力學(xué)原理(如果需要模擬飛行性能的話)。

對(duì)于一些復(fù)雜的曲面造型,可能需要使用軟件中的曲面建模功能。例如,在設(shè)計(jì)具有流線型機(jī)身的飛機(jī)時(shí),通過(guò)創(chuàng)建多個(gè)截面曲線,然后使用放樣等操作來(lái)生成光滑的機(jī)身曲面。
二、模型準(zhǔn)備階段
檢查和修復(fù)模型
在將模型導(dǎo)入3D打印機(jī)之前,需要檢查模型是否存在錯(cuò)誤。常見(jiàn)的問(wèn)題包括模型有非實(shí)體部分(如開(kāi)放的面)、重疊的面或者法線方向不一致等。可以使用3D建模軟件自帶的檢查工具或者專(zhuān)門(mén)的模型修復(fù)軟件來(lái)檢查和修復(fù)這些問(wèn)題。
例如,如果模型存在非實(shí)體部分,3D打印機(jī)可能無(wú)法正確識(shí)別和打印,會(huì)導(dǎo)致打印失敗或者出現(xiàn)瑕疵。通過(guò)修復(fù)軟件,可以自動(dòng)檢測(cè)并填充這些開(kāi)放區(qū)域,確保模型是一個(gè)完整的、封閉的實(shí)體。
模型切片
切片是將3D模型切成一層一層的過(guò)程,因?yàn)?D打印機(jī)是通過(guò)逐層堆積材料來(lái)構(gòu)建物體的。使用切片軟件(如Cura、Simplify3D等),將3D模型文件(如。stl格式)導(dǎo)入切片軟件。
在切片軟件中,需要設(shè)置一些重要的參數(shù)。首先是層厚,層厚決定了打印的分辨率和打印時(shí)間。較薄的層厚可以使模型表面更光滑,但會(huì)延長(zhǎng)打印時(shí)間;較厚的層厚則相反。一般來(lái)說(shuō),對(duì)于迷你飛機(jī)玩具手板模型,層厚可以設(shè)置在0.1 – 0.3毫米之間。
還需要設(shè)置打印速度、填充密度等參數(shù)。填充密度是指模型內(nèi)部填充材料的疏密程度,填充密度越高,模型的強(qiáng)度越大,但消耗的材料也越多。對(duì)于飛機(jī)玩具手板模型,填充密度可以設(shè)置在10% – 30%左右,同時(shí)可以選擇填充圖案,如網(wǎng)格填充或蜂窩狀填充,以平衡強(qiáng)度和材料使用。
切片軟件會(huì)根據(jù)這些設(shè)置生成G – code代碼,這是3D打印機(jī)能夠理解的指令代碼,它包含了每一層的打印路徑、噴頭溫度、移動(dòng)速度等信息。
三、3D打印階段
選擇3D打印機(jī)和材料
根據(jù)模型的大小和精度要求,選擇合適的3D打印機(jī)。如果飛機(jī)模型較小,可以選擇小型的桌面3D打印機(jī),如Prusa i3等型號(hào)。同時(shí),要考慮3D打印機(jī)的噴頭數(shù)量和可打印材料類(lèi)型。
對(duì)于材料,常見(jiàn)的有PLA(聚乳酸)、ABS(丙烯腈 – 丁二烯 – 苯乙烯共聚物)等。PLA材料環(huán)保、易于打印,且打印時(shí)氣味較小,適合初學(xué)者和制作小型模型。ABS材料強(qiáng)度較高,但打印時(shí)需要較高的溫度和良好的通風(fēng)條件,因?yàn)樗鼤?huì)釋放一些有害氣體。

安裝材料和調(diào)平打印機(jī)
將選定的3D打印材料(如PLA絲卷)安裝到3D打印機(jī)的送料裝置上。然后進(jìn)行打印機(jī)的調(diào)平操作,這是非常關(guān)鍵的一步。調(diào)平的目的是確保打印機(jī)的噴頭與打印平臺(tái)之間的距離合適,以保證第一層能夠均勻地附著在平臺(tái)上。
不同的3D打印機(jī)有不同的調(diào)平方法。一般來(lái)說(shuō),可以通過(guò)調(diào)整打印平臺(tái)的高度,或者使用輔助工具(如紙張、卡片等)來(lái)檢查噴頭與平臺(tái)之間的距離。如果距離不合適,可能會(huì)導(dǎo)致打印模型出現(xiàn)翹邊、底部不平整等問(wèn)題。
開(kāi)始打印
將切片軟件生成的G – code代碼發(fā)送到3D打印機(jī),然后啟動(dòng)打印。在打印過(guò)程中,3D打印機(jī)的噴頭會(huì)按照G – code指令,在打印平臺(tái)上逐層堆積材料來(lái)構(gòu)建飛機(jī)模型。
可以觀察到打印過(guò)程,噴頭會(huì)在每一層按照設(shè)定的路徑移動(dòng),擠出材料并快速冷卻凝固。打印時(shí)間根據(jù)模型的大小和復(fù)雜度而定,對(duì)于小型迷你飛機(jī)玩具手板模型,可能需要幾個(gè)小時(shí)到十幾個(gè)小時(shí)不等。
四、后處理階段
去除支撐結(jié)構(gòu)(如果有)
有些3D打印模型在打印過(guò)程中需要添加支撐結(jié)構(gòu)來(lái)防止模型在打印過(guò)程中變形或倒塌。例如,在打印飛機(jī)的機(jī)翼或者垂直尾翼等懸空部分時(shí),可能會(huì)添加支撐。
打印完成后,需要小心地去除這些支撐結(jié)構(gòu)。可以使用鑷子、剪刀等工具,將支撐從模型上剪掉或者掰掉。在去除支撐的過(guò)程中,要注意不要損壞模型的表面。如果支撐和模型結(jié)合得比較緊密,可以先將模型浸泡在溫水中(對(duì)于PLA材料),使支撐稍微軟化,然后再去除。
打磨和拋光
打印完成的模型表面可能會(huì)有一些輕微的粗糙度或者層紋。可以使用砂紙對(duì)模型表面進(jìn)行打磨,從粗砂紙(如100 – 200目)開(kāi)始,逐漸過(guò)渡到細(xì)砂紙(如1000 – 2000目),使模型表面更加光滑。
對(duì)于一些需要高光澤度的表面,還可以進(jìn)行拋光處理。可以使用拋光膏或者自制的拋光劑(如牙膏混合少量水),用軟布蘸取拋光劑,在模型表面輕輕擦拭,直到達(dá)到滿(mǎn)意的光澤度。
上色(可選)
如果需要給飛機(jī)玩具上色,可以在打磨和拋光之后進(jìn)行。可以使用丙烯酸顏料、油性涂料或者專(zhuān)用的3D打印模型涂料。
在上色前,可以先對(duì)模型進(jìn)行底涂,以增強(qiáng)涂料的附著力。然后根據(jù)設(shè)計(jì)好的顏色方案,使用畫(huà)筆或者噴槍進(jìn)行上色。例如,可以將飛機(jī)的機(jī)身涂成銀色,機(jī)翼涂成灰色,尾翼涂成紅色等,使飛機(jī)玩具更加逼真和美觀。