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3D打印指尖陀螺手板模型過(guò)程

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: 5cm*5cm*2cm

后處理: 噴油

案例介紹

一、設計階段

概念設計

首先,需要明確指尖陀螺的設計理念。例如,確定它的形狀(圓形、多邊形等)、尺寸大?。ㄖ睆?、厚度等)和整體風(fēng)格(簡(jiǎn)約、復雜、帶有裝飾元素等)??梢允掷L一些草圖來(lái)初步構思。

考慮指尖陀螺的平衡性。因為其需要在手指上旋轉,所以重心的設計很關(guān)鍵。一般來(lái)說(shuō),要保證陀螺的主體部分是對稱(chēng)的,這樣才能在旋轉時(shí)保持穩定。

3D建模

使用專(zhuān)業(yè)的3D建模軟件,如SolidWorks、Fusion 360、Blender等。以SolidWorks為例,在軟件中創(chuàng )建一個(gè)新的零件文件。

先繪制陀螺主體的二維草圖。如果是圓形陀螺,可以使用“圓”工具繪制一個(gè)正圓;若是多邊形,可利用“多邊形”工具繪制。然后通過(guò)拉伸草圖來(lái)創(chuàng )建三維實(shí)體。例如,將繪制好的圓形草圖拉伸一定的厚度,形成陀螺的基本形狀。

指尖陀螺

添加細節部分。比如,在陀螺表面添加紋理、圖案或者文字。這可以通過(guò)在模型表面使用“浮雕”功能或者直接創(chuàng )建小型的凸起特征來(lái)實(shí)現。如果要制作帶有多層結構的指尖陀螺,還可以通過(guò)布爾運算(如合并、切割等)來(lái)構建復雜的形狀。

檢查模型的尺寸和比例是否合適。確保陀螺的大小適合手持并且在旋轉時(shí)能夠達到較好的視覺(jué)效果。同時(shí),要注意模型的壁厚均勻性,避免出現太薄或太厚的地方,這可能會(huì )影響3D打印的效果和陀螺的性能。

二、3D打印準備階段

切片處理

將設計好的3D模型文件(通常是.stl格式)導入到3D打印切片軟件中,如Cura、Simplify3D等。

在切片軟件中,設置打印參數。包括層高(一般設置在0.1 – 0.3mm之間,層高越小,模型表面越光滑,但打印時(shí)間會(huì )越長(cháng))、填充密度(通常在10% – 30%左右,填充密度過(guò)高會(huì )增加重量和打印時(shí)間,過(guò)低則可能影響模型強度)、打印速度(根據打印機和材料的不同,速度范圍會(huì )有所變化)、噴頭溫度(對于PLA材料,一般在180 – 220℃之間)和熱床溫度(PLA材料熱床溫度可以設置在50 – 70℃左右)等。

選擇合適的打印材料。常見(jiàn)的3D打印材料有PLA、ABS等。PLA材料環(huán)保、易打印,是初學(xué)者的首選;ABS材料強度較高,但打印時(shí)可能會(huì )有氣味并且需要較高的打印溫度。

進(jìn)行切片操作。切片軟件會(huì )將3D模型按照設置的層高進(jìn)行切片,并生成G – code代碼,這是3D打印機可以理解的指令代碼,用于控制打印過(guò)程。

打印平臺準備

清潔3D打印機的打印平臺,確保平臺表面沒(méi)有灰塵、油污等雜質(zhì)。

如果使用熱床,要確保熱床能夠正常加熱并且溫度穩定??梢栽谄脚_上貼上美紋紙或者涂上一層薄薄的膠水,以增加模型與平臺的附著(zhù)力,防止模型在打印過(guò)程中翹邊。

指尖陀螺

三、3D打印階段

加載材料和開(kāi)始打印

將選定的3D打印材料(如PLA絲材)裝入3D打印機的噴頭裝置中。

把生成的G – code代碼傳輸到3D打印機中,可以通過(guò)USB接口、Wi – Fi等方式進(jìn)行傳輸。

啟動(dòng)3D打印機,打印機會(huì )根據G – code代碼開(kāi)始逐層打印指尖陀螺模型。在打印過(guò)程中,噴頭會(huì )按照設定的溫度融化塑料絲材,并將其擠出到打印平臺上,一層一層地堆積,逐漸形成指尖陀螺的形狀。

觀(guān)察打印過(guò)程,確保打印順利進(jìn)行。如果出現噴頭堵塞、材料纏繞等問(wèn)題,要及時(shí)暫停打印并進(jìn)行解決。例如,如果噴頭堵塞,可以嘗試清理噴頭或者調整噴頭溫度;如果材料纏繞,需要小心地解開(kāi)纏繞的材料。

后處理(如果有需要)

當打印完成后,等待模型冷卻。如果模型在打印平臺上有較強的附著(zhù)力,可以小心地用鏟子或者鑷子將模型從平臺上撬下來(lái)。

對于一些需要進(jìn)一步處理的模型,如去除支撐結構(如果在切片時(shí)設置了支撐),可以使用鑷子或者刀具小心地將支撐去除。然后,可以對模型的表面進(jìn)行打磨,使用砂紙從粗目到細目逐步打磨,使模型表面更加光滑。如果需要,還可以對模型進(jìn)行染色或者上漆,以增加模型的美觀(guān)度。

四、測試和調整階段

測試旋轉性能

將打印好的指尖陀螺放在手指上進(jìn)行旋轉測試。觀(guān)察陀螺的旋轉穩定性、轉速和旋轉時(shí)間等。

如果發(fā)現陀螺旋轉不穩定,可能是重心設計不合理或者模型表面不平整??梢詫δP瓦M(jìn)行重新設計或者調整,然后再次進(jìn)行3D打印和測試,直到達到滿(mǎn)意的效果。