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第三届贵安杯大赛获奖专访丨郑杰:我爱上了3D打印

小编科普:拥有【校园创客】头衔的学生,代表TA的创意想象力、3D设计能力、创新实践能力在i3DOne社区遥遥领先~还能获得各种社区特权!


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:http://www.i3done.com/news/video/2270.html


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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。


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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。


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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。


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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:


 QQ截图20181204144617.jpg


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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作者简介

命是弱者的借口,运是强者的谦辞
文章介绍
  • 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。
  • 浏览次数:
  • 更新时间:2018-12-07
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