全景工廠
行業(yè)案例
CASE
行業(yè)/分類：其他手板模型加工
加工方式: 3D打印 使用材料: 樹脂
最小精度: 0.1mm 生產(chǎn)周期: 2~7天
產(chǎn)品尺寸: 6cm*4cm*3cm
后處理: 噴油
案例介紹
龍寶寶手板模型融合神話元素與萌化設(shè)計，需兼顧鱗片紋理、可動關(guān)節(jié)與安全標(biāo)準(zhǔn)。以下從文化符號提取到成品實(shí)現(xiàn)的完整技術(shù)路徑，結(jié)合 3D 打印特性優(yōu)化結(jié)構(gòu)與細(xì)節(jié)：
一、龍寶寶形態(tài)解構(gòu)與三維建模
神話特征萌化設(shè)計
頭部比例：
頭身比 1:1.5（傳統(tǒng)龍 1:3），眼睛占頭部面積 30%，鼻梁簡化為圓潤弧線；
角部：螺旋狀龍角高度 20mm，根部直徑 5mm，尖端漸細(xì)至 2mm。
軀體結(jié)構(gòu)：
鱗片分布：背部大鱗片（5×3mm）、腹部小鱗片（3×2mm），間距 1mm；
四肢：短肢設(shè)計，爪子 3 趾，趾端圓鈍（R=1mm），避免尖銳。
可動性建模要點(diǎn)
關(guān)節(jié)設(shè)計：
頸部球窩關(guān)節(jié)（直徑 8mm），活動角度≥60°；
四肢鉸鏈關(guān)節(jié)（軸直徑 3mm），彎曲角度≥90°。
輕量化處理：
空心軀體（壁厚 2mm），內(nèi)部添加十字支撐；
翅膀半透明設(shè)計（厚度 1.5mm），減輕重量同時模擬膜質(zhì)質(zhì)感。
二、打印工藝與材料選型
| 工藝類型 | 材料 | 適合部位 | 功能優(yōu)勢 |
|---|---|---|---|
| SLA（光固化） | 柔性樹脂 | 頭部細(xì)節(jié)（眼睛、角） | 精度 ±0.05mm，鱗片紋理清晰 |
| FDM（熔融沉積） | TPU 95A | 可動四肢（彈性好） | 斷裂伸長率≥400%，耐把玩 |
| 多材料 3D 打印 | 剛性 + 柔性樹脂 | 整體成型（硬軟結(jié)合） | 軀體剛性 + 翅膀柔性同步實(shí)現(xiàn) |
| SLS（激光燒結(jié)） | 尼龍 12 | 耐磨損關(guān)節(jié)（長期演示） | 自潤滑性好，關(guān)節(jié)壽命≥5000 次 |
材料組合案例：
頭部 / 軀體：剛性樹脂（抗拉強(qiáng)度 30MPa），確保結(jié)構(gòu)穩(wěn)定；
翅膀：TPU 80A（邵氏硬度），擺動時自然下垂；
關(guān)節(jié)軸：不銹鋼 316L（SLM 打印），直徑 2mm，抗拉強(qiáng)度≥500MPa。
三、切片參數(shù)與打印優(yōu)化
鱗片打印關(guān)鍵設(shè)置（SLA 工藝）
擺放角度：
軀體側(cè)臥擺放，背部朝上，減少鱗片支撐；
翅膀與平臺呈 30°，避免膜質(zhì)結(jié)構(gòu)塌陷。
支撐策略：
鱗片尖端添加直徑 0.8mm 點(diǎn)狀支撐，接觸點(diǎn)位于鱗片根部；
角部懸空部分采用樹狀支撐，支撐與角部夾角 45°。
多材料打印工藝（以 Stratasys J750 為例）
材料分布：
軀體：VeroWhitePlus 剛性樹脂；
翅膀：TangoBlackPlus 柔性樹脂（硬度 80A）；
切片參數(shù)：
層厚 0.1mm，鱗片部位填充率 70%，提升抗裂強(qiáng)度。
四、后處理與萌化質(zhì)感強(qiáng)化
鱗片細(xì)節(jié)處理
紋理強(qiáng)化：
噴砂（50μm 玻璃珠）凸顯鱗片凹凸感（高度 0.3mm）；
化學(xué)蝕刻在樹脂表面形成 0.1mm 深的隨機(jī)凹坑，模擬生物鱗片質(zhì)感。
色彩工藝：
傳統(tǒng)配色方案：
軀體：中國紅（RAL 3020）漸變至金色（RAL 1015）；
腹部：鵝黃色（RAL 1012），鱗片邊緣描金（金屬漆）；
涂裝步驟：
噴白色底漆增強(qiáng)色漆覆蓋力；
分色遮蓋鱗片邊界，噴涂漸變色彩；
啞光清漆罩面（光澤度 15±5GU），防刮擦。
可動功能實(shí)現(xiàn)
關(guān)節(jié)組裝：
插入直徑 2mm 不銹鋼軸，配合 0.1mm 厚硅膠墊圈增加阻尼；
活動部位涂抹二硫化鉬潤滑劑（摩擦系數(shù)≤0.1）。
互動配件：
尾巴末端安裝微型鈴鐺（直徑 5mm），擺動時發(fā)聲；
眼睛嵌入 0402 規(guī)格 LED 燈珠，電池倉隱藏于頭部（CR1220 電池）。
安全測試
拉力測試：龍角施加 5N 拉力，持續(xù) 10 秒無斷裂；
小部件測試：眼睛直徑≤5mm，通過 90N 拉力測試（防兒童誤吞）。
五、設(shè)計避坑與量產(chǎn)方案
結(jié)構(gòu)禁忌
鱗片厚度≥0.5mm（FDM）或 0.3mm（SLA），避免打印時破損；
翅膀與軀體連接處寬度≥4mm，防止擺動時斷裂。
小批量生產(chǎn)方案
硅膠復(fù)模（50-200 件）：
3D 打印原型制作分片硅膠模具（分型面避開關(guān)節(jié)）；
灌注 PU 彈性樹脂（邵氏硬度 60A），成本較 3D 打印降低 60%；
手工分色涂裝效率：8 件 / 人 / 天，單件成本≤25 元。
文化符號優(yōu)化
龍爪設(shè)計為 “鈍爪”：去除傳統(tǒng)龍爪的尖銳感，符合兒童玩具安全標(biāo)準(zhǔn)；
角部倒圓角（R=2mm），避免把玩時劃傷。
六、應(yīng)用場景與創(chuàng)新案例
早教互動玩具：
3D 打印龍寶寶模型腹部嵌入壓力傳感器，觸摸觸發(fā)語音故事（如神話傳說）；
翅膀內(nèi)置 NFC 芯片，手機(jī)觸碰顯示龍文化科普知識。
文創(chuàng)收藏品：
SLA 打印透明樹脂龍寶寶，內(nèi)部封裝金箔片，鱗片通過光固化分層實(shí)現(xiàn)漸變色彩；
限量發(fā)行 1000 件，每件附獨(dú)立編號與文化手冊。
影視道具原型：
多材料打印龍寶寶模型，軀體剛性樹脂 + 翅膀柔性硅膠，用于動畫電影角色預(yù)覽；
關(guān)節(jié)可動性支持動作捕捉，縮短角色建模周期 30%。
七、安全標(biāo)準(zhǔn)與合規(guī)
兒童玩具認(rèn)證：
材料通過 ASTM F963 認(rèn)證，鄰苯二甲酸鹽含量≤0.1%；
所有銳邊倒圓角（R≥2mm），符合 EN71-2 機(jī)械安全標(biāo)準(zhǔn)。
文化合規(guī)：
造型融合傳統(tǒng)龍紋與現(xiàn)代萌化設(shè)計，避免宗教 / 文化禁忌元素。
通過 3D 打印技術(shù)，龍寶寶手板模型可實(shí)現(xiàn)神話形象的現(xiàn)代化轉(zhuǎn)化，兼顧文化傳承與產(chǎn)品安全，尤其適合文創(chuàng)衍生品、兒童玩具等場景，相比傳統(tǒng)雕塑工藝縮短 50% 的開發(fā)周期。
