全景工廠(chǎng)
行業(yè)案例
CASE
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: 12cm*12cm*1cm
后處理: 打磨
案例介紹
一、材料選擇
樹(shù)脂類(lèi)型
用于3D打印蓋子手板的樹(shù)脂有多種。例如，光敏樹(shù)脂是比較常見(jiàn)的材料。它在紫外線(xiàn)光照射下能夠快速固化。其中，普通的光敏樹(shù)脂具有較好的細節表現力，能夠打印出表面光滑的蓋子。如果對強度有一定要求，可以選擇韌性樹(shù)脂，這種樹(shù)脂打印出來(lái)的蓋子相對更不容易斷裂，適用于需要承受一定外力的情況，比如可能會(huì )被頻繁開(kāi)合的蓋子。
還有透明樹(shù)脂可供選擇，當制作的蓋子需要具有透明性，如用于展示內部物品的容器蓋子時(shí)，透明樹(shù)脂就能很好地滿(mǎn)足需求，它可以打印出具有高透明度的手板，其光學(xué)性能接近玻璃。
二、3D打印工藝選擇
光固化立體光刻（SLA）
SLA是3D打印樹(shù)脂手板最常用的工藝之一。它的原理是通過(guò)紫外激光束在液態(tài)光敏樹(shù)脂表面進(jìn)行逐點(diǎn)掃描，使被掃描的樹(shù)脂薄層產(chǎn)生光聚合反應而固化，然后升降臺下降一個(gè)層厚的距離，再固化下一層，如此層層疊加，最終形成三維物體。對于蓋子手板來(lái)說(shuō)，SLA工藝能夠打印出高精度的形狀，尤其是對于具有復雜曲面和精細結構的蓋子。例如，帶有花紋或者內凹、外凸細節的蓋子，SLA工藝可以很好地還原這些設計細節，并且打印層厚可以控制在較小的范圍內，一般可以達到 0.025 – 0.1mm，從而使手板表面質(zhì)量很高。
數字光處理（DLP）
DLP工藝則是利用數字微鏡器件（DMD）將光束投射到液態(tài)樹(shù)脂表面，一次性固化一層樹(shù)脂。這種工藝在打印速度上比SLA可能會(huì )更快一些，特別是對于大面積的平面或者簡(jiǎn)單形狀的蓋子，效率更高。而且DLP 打印出來(lái)的手板在精度上也能達到較高的水平，能夠滿(mǎn)足蓋子手板對于尺寸精度和形狀精度的要求。
三、設計要點(diǎn)
尺寸精度
蓋子手板的尺寸精度至關(guān)重要。要考慮蓋子與容器的配合，需要精確測量容器的開(kāi)口尺寸，確保蓋子的內徑略大于容器開(kāi)口直徑，一般有 0.1 – 0.3mm 的間隙較為合適，這樣既能夠保證蓋子可以輕松蓋上和取下，又能保證一定的密封性。在3D設計軟件中，要精確設置蓋子的尺寸參數，并且在打印完成后，要對尺寸進(jìn)行測量和驗證，必要時(shí)進(jìn)行打磨等后處理來(lái)調整尺寸。
壁厚設計
樹(shù)脂蓋子的壁厚設計要合理。如果壁厚過(guò)薄，蓋子可能會(huì )比較脆弱，容易損壞；如果壁厚過(guò)厚，不僅會(huì )增加材料成本和打印時(shí)間，還可能會(huì )影響蓋子的外觀(guān)和性能。一般來(lái)說(shuō)，對于小型蓋子，壁厚可以在 1 – 2mm 左右；對于較大的蓋子，壁厚可以適當增加到 2 – 3mm，同時(shí)要注意壁厚的均勻性，避免出現局部過(guò)厚或過(guò)薄的情況，以防止在打印過(guò)程中出現變形等問(wèn)題。
細節設計
考慮蓋子的使用功能和外觀(guān)要求，添加適當的細節。比如，如果是用于化妝品瓶的蓋子，可以設計一些防滑紋理，方便用戶(hù)開(kāi)啟和關(guān)閉。這些紋理可以通過(guò)在3D設計軟件中創(chuàng )建凹凸圖案來(lái)實(shí)現。另外，對于需要與其他部件配合的蓋子，如帶有卡扣的蓋子，要精確設計卡扣的尺寸和位置，確?？鄣膹姸群蛷椥阅軌驖M(mǎn)足使用要求。
四、后處理步驟
清洗
打印完成后，樹(shù)脂蓋子手板表面會(huì )附著(zhù)一些未固化的樹(shù)脂。需要將手板浸泡在專(zhuān)用的清洗液中，如異丙醇，清洗時(shí)間一般根據手板的大小和復雜程度而定，通常在10 – 30分鐘左右。清洗過(guò)程中可以適當晃動(dòng)清洗容器，使清洗液能夠充分接觸手板表面，去除殘留樹(shù)脂。
固化后處理
清洗后的蓋子手板可能還沒(méi)有完全固化，需要進(jìn)行二次固化?？梢詫⑹职宸胖迷谧贤饩€(xiàn)固化箱中，根據樹(shù)脂材料的要求設置固化時(shí)間和強度，一般固化時(shí)間在 5 – 15 分鐘左右，這樣可以進(jìn)一步提高手板的強度和硬度。
打磨和拋光
如果需要更高的表面質(zhì)量，可以對手板進(jìn)行打磨和拋光。首先使用粗砂紙（如 180 – 240 目）對表面的層紋和瑕疵進(jìn)行初步打磨，然后逐漸換用細砂紙（如 400 – 800 目）進(jìn)行精細打磨，最后可以使用拋光膏或者拋光布進(jìn)行拋光，使蓋子表面光滑如鏡，達到更好的外觀(guān)效果。
五、應用場(chǎng)景
產(chǎn)品設計驗證
在產(chǎn)品開(kāi)發(fā)階段，3D打印樹(shù)脂蓋子手板可以用于驗證蓋子的設計是否合理。例如，驗證蓋子的形狀是否符合人體工程學(xué)，是否便于用戶(hù)操作，以及與容器的配合是否緊密等。設計師可以通過(guò)實(shí)際使用手板來(lái)發(fā)現設計中的問(wèn)題，并及時(shí)進(jìn)行修改，避免在大規模生產(chǎn)后出現問(wèn)題。
樣品展示
對于一些需要展示產(chǎn)品外觀(guān)的場(chǎng)合，如產(chǎn)品發(fā)布會(huì )、展會(huì )等，精美的樹(shù)脂蓋子手板可以作為樣品展示。它可以很好地展示蓋子的外觀(guān)設計、顏色（如果有上色處理）和質(zhì)感，吸引客戶(hù)的注意力，幫助企業(yè)推廣產(chǎn)品。
