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在2018年10月27日，在贵州花溪大学城贵州师范大学召开第三届“贵安杯”青少年3D打印设计大赛。在比赛中，我制作的模型名称为《大洋霸主》，船的整体尺寸为：长557mm，宽247mm，高106mm。作品主要连接方式采用榫卯连接，有可活动部件，采用分体打印，将模型拆分成许多细小零件。

推荐查阅作品演示视频：https://www.i3done.com/news/video/2270.html

获奖作品：大洋霸主

在这次比赛之前，我便接触了大量3D打印的知识，了解了3D打印机的打印原理和打印构造。这有助于我设计模型时考虑到模型的强度、打印支撑最小化、作品外观打印效果预计等，这个作品的外观设计不复杂，难的是考虑的模型之间的连接、活动构件的设计、零件的强度预计等设计要点。这些经验来源于我通过大量的设计模型以及打印实验通得来的，在这段过程中，我的设计理念产生了质的飞越，这得益于我的几位良师对我的信赖，他们与我分享心得和创意，让我受益匪浅。

大洋霸主”整体零件多达60个零件，每个零件之间的连接都经过深思熟虑才最终确定。在制作模型的过程中时间紧张，我便没有使用曲面建模，整个模型多采用平面几何体设计，使用了大量的草图绘制、实体分割、曲线偏移、偏移曲面、镜像、阵列等功能，这些功能都是很平常的功能。零件之间的连接方式采用榫卯连接，通过拼插的方式，将若干个零件组合在一起，保证可拆卸的同时，又保证了不至于太松而使零件滑出。在模型“头部”用“浮雕”功能将logo显示并打印出来，模型的装饰花纹用了“镶嵌曲线”功能，使模型看起来更加美观。最后用3D One Plus的爆炸图和动画结合，让视频呈现出酷炫的演绎效果。

3D One Plus的爆炸图动画演示

我使用的3D打印机材料是PLA塑料，这是一种无毒的材料，强度硬度适中，颜色多种多样，打印机的参数调整为：打印速度80，精度0.15，大部分无支撑或需少量支撑，打印温度210，平台温度55，密度较低，壁厚为0.8，底面厚度也为0.8，支撑角度设置为65度。这些参数的设置让我打印的模型使我更加满意。因为时间紧张，所以便加快了打印的速度，降低了打印的精度，这样会使打印出来的模型表面显得略粗糙，不过，这样也有办法处理，我使用了喷漆上色，厚厚的一层漆将打印表面覆盖，呈现出光滑的平面。

能在此次大赛中获得一等奖，我还是比较意外的，我的创意不是最好的，我看了许多人的模型，有的加上了螺旋桨，通电就可以转动；有的加上了灯光，散发出五颜六色的光芒；有的采用了光敏树脂打印机打印，致使模型表面光滑圆润；还有的加上了单片机控制系统，让模型上升了一个新的高度。

接下来说说我学习的方法吧，谈到学习，我们总是在被动学习，很少知道自己要学些什么，什么学习才是对我们真正有用的。我在一次偶然的机会接触到3D One plus这个软件，第一次就被它简约的设计功能所吸引。在一次寒假的时间里，我制作了100多个模型，在这段时间里，我学到了很多新的功能，有一些是自己摸索的，有一些是网上看教学视频中学到的。这种主动学习的心态才是我前进的动力，在不断制作中总结方法，得出了一套适合自己的建模方法，这是软件方面的；接下来是实际操作方面的，在第二届“贵安杯”3D打印比赛中，我清楚的认识到自己对3D打印这一块了解太少，回学校后就有更多机会接触到3D打印机。我在实际打印中验证自己制作的模型，发现有些模型可以制作成数据模型，可是却不能打印出来，或者就是打印出来的支撑太多，耗费材料。接下来的一段时间里，我看了一些关于机械设计方面的书籍，得出一些方法：

①相同的材料如果有不同的形状，那么强度和刚度可能不一样。比如，一张纸平整的放置和将纸卷成一个圈竖直放置，所能承受的重量是不同的。如果设计一根圆柱，并要求打印后圆柱表面光滑，那我就会将圆柱挖空，在圆柱内部设计一个十字，以加强其强度。

②打印机的尺寸大小有限，就要将自己制作的模型进行拆分，拆分过程中需要考虑连接的方式，尽量不使用胶水。常用的连接方式可以参考中国古建筑的榫卯连接，也可以参考销连接，或者设计出孔用现成的螺钉来连接。

③设计过程中考虑打印机的特性（从下往上打印），就要避免设计的孔有过多的支撑，其余部分也是。支撑不要太多。通常可以将支撑的角度设置为65度，建议不超过70度。

④在切成软件上设置参数时，最好自己了解各个参数的含义，网上有解释的可以看，看不懂或者有疑问的，自己先将参数记下，然后改动参数，试试打印的效果，再与网上的结论进行比较。

⑤打印的精度与速度，精度提升的同时，打印所需的时间就相应的加长了，一般默认精度为0.15，我们可以改到0.1，这样模型的表面就会更加光滑。速度的影响因素很多，如：底层厚底、有无支撑、有无基座、壁厚、打印速度、内部填充密度、喷头移动速度等。

我真正了解了3D打印，爱上了3D打印，我想让自己在3D打印学习中不断前进，我甚至想自己制作一台3D打印机，让自己的大学生活更加完美。3D打印的“加法成型”技术的魅力就是我前进的动力与方向。

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