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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: 25cm*6cm*3cm
后處理: 噴油
案例介紹
3D 打印中國(guó)龍手板模型全流程解析
中國(guó)龍手板模型融合了傳統(tǒng)祥瑞文化與現(xiàn)代 3D 打印技術(shù)，其復(fù)雜的鱗片、蜷曲的軀體和飄逸的龍須對(duì)工藝精度要求極高。以下是從設(shè)計(jì)到成品的完整流程及關(guān)鍵技術(shù)要點(diǎn)：
一、文化元素提煉與三維建模
形態(tài)特征解構(gòu)
傳統(tǒng)龍紋參考：
頭部：鹿角、牛耳、駝首、虎口，鼻梁隆起（“山根”），須分 “天須”“地須”；
軀體：蛇頸、魚鱗（背鱗 81 片，腹鱗 49 片，象征九九歸一）、鷹爪、魚尾；
動(dòng)態(tài)：常見 “行龍”（蜿蜒前行）、“坐龍”（蹲坐回首）、“升龍”（騰空而起），需根據(jù)需求選擇姿態(tài)。
三維建模技術(shù)要點(diǎn)
軟件選擇：
有機(jī)形態(tài)：ZBrush（雕刻鱗片、肌肉紋理）+ Blender（整體姿態(tài)調(diào)整）；
機(jī)械關(guān)節(jié)：SolidWorks（設(shè)計(jì)可動(dòng)下頜、爪部關(guān)節(jié)）。
結(jié)構(gòu)優(yōu)化：
拆分部件：頭部、軀干、四肢、尾巴、龍須分塊建模（后期組裝），減少支撐需求；
鱗片處理：
整體鱗片：用 “陣列 + 曲面變形” 生成規(guī)律鱗片，背部鱗片略大于腹部；
細(xì)節(jié)鱗片：咽喉、爪部等區(qū)域手動(dòng)雕刻不規(guī)則鱗片，增強(qiáng)真實(shí)感；
空心設(shè)計(jì)：軀干內(nèi)部掏空（壁厚 1.5~2mm），預(yù)留工藝孔（直徑≥3mm）用于去支撐和減重。
二、打印工藝與參數(shù)決策
| 工藝類型 | 材料 | 精度 | 適合部位 | 后處理難度 |
|---|---|---|---|---|
| SLA（光固化） | 光敏樹脂 | ±0.05mm | 頭部細(xì)節(jié)（須、角）、鱗片紋理 | 低（表面光滑） |
| MJF（多射流熔融） | 尼龍 12 | ±0.1mm | 可動(dòng)關(guān)節(jié)（韌性好，耐磨損） | 中（需拋光） |
| FDM（熔融沉積） | PLA/ABS | ±0.1mm | 大型軀干、尾部（成本低） | 高（層紋明顯） |
| SLS（激光燒結(jié)） | 尼龍粉末 | ±0.1mm | 整體一次成型（無(wú)支撐需求） | 中（表面粗糙） |
典型參數(shù)設(shè)置（以 SLA 打印頭部為例）：
層厚：0.05mm（鱗片邊緣清晰）；
支撐角度：懸空結(jié)構(gòu)＞45° 時(shí)自動(dòng)生成樹狀支撐，支撐與模型接觸點(diǎn)直徑≤1.5mm；
曝光時(shí)間：每層 2~3 秒（樹脂類型不同需調(diào)整），避免過(guò)固化導(dǎo)致細(xì)節(jié)丟失。
三、打印過(guò)程與支撐設(shè)計(jì)
姿態(tài)擺放策略
升龍姿態(tài)：頭部朝上，尾部自然下垂，軀干彎曲處用支撐點(diǎn)固定，減少懸空長(zhǎng)度；
臥龍姿態(tài)：腹部貼平臺(tái)，四肢外展，爪子下方添加支撐柱（避免趾部下垂）。
支撐難點(diǎn)突破
龍須打印：
直徑≤0.8mm 的龍須易斷裂，需沿長(zhǎng)度方向每隔 5mm 添加 “橋接支撐”，支撐與龍須角度呈 30°；
可改為 “分段打印 + 金屬絲內(nèi)嵌”：龍須內(nèi)部穿 0.5mm 銅絲，分段打印后拼接，增強(qiáng)韌性。
爪部懸空：
鷹爪彎曲處懸空高度＞10mm 時(shí)，在爪尖下方生成 “錐形支撐”，底部與平臺(tái)接觸面積≥5mm2。
四、后處理：從毛坯到文化藝術(shù)品
精細(xì)表面處理
鱗片質(zhì)感強(qiáng)化：
噴砂（50μm 玻璃珠）：去除表面樹脂殘留，凸顯鱗片凹凸紋理；
化學(xué)蝕刻（適用于金屬材質(zhì)）：在銅 / 不銹鋼龍模型表面腐蝕出鱗片溝壑，深度 0.1~0.2mm；
分色涂裝工藝：
傳統(tǒng)配色方案：
? 軀干：中國(guó)紅（RAL 3020）+ 金色描邊（金屬漆）；
? 鱗片邊緣：漸變金（從根部到尖部由深紅轉(zhuǎn)金）；
? 爪 / 角：青金色（銅合金色），眼部鑲嵌紅色樹脂片。
涂裝步驟：
噴白色底漆（增強(qiáng)色漆覆蓋力）；
分色遮蓋（如用美紋紙貼出鱗片邊界，噴涂金色邊緣）；
啞光清漆罩面（防氧化，模擬啞光龍鱗質(zhì)感）。
功能化升級(jí)（可選）
可動(dòng)結(jié)構(gòu)：
下頜關(guān)節(jié)：插入直徑 1mm 不銹鋼軸，配合彈簧實(shí)現(xiàn)張合動(dòng)作；
尾部關(guān)節(jié)：分段打印后用硅膠連接件組裝，可彎曲擺動(dòng)。
燈光效果：
軀干內(nèi)部預(yù)埋 LED 燈帶，透過(guò)鱗片間隙發(fā)光（需在鱗片根部預(yù)留 0.3mm 透光縫）；
眼部安裝微型 LED，實(shí)現(xiàn) “龍眼炯炯” 效果。
文化符號(hào)植入
背部添加 “火焰紋”“云紋”：用浮雕工藝打印于鱗片間隙，深度 0.5mm；
腹部雕刻吉祥文字（如 “龍”“福”），字體筆畫寬度≥1mm 確保可辨識(shí)。
五、設(shè)計(jì)避坑與成本控制
結(jié)構(gòu)禁忌
避免鱗片厚度＜0.3mm（FDM 工藝易斷裂），SLA 可做到 0.2mm；
龍須長(zhǎng)度與直徑比≤15:1（如 150mm 長(zhǎng)龍須直徑≥10mm），否則需分段打印。
批量生產(chǎn)方案
手板驗(yàn)證后，采用硅膠復(fù)模復(fù)制 20~50 件：
原型表面涂脫模劑，澆筑食品級(jí)硅膠模具；
灌注聚氨酯（PU）材料，成本較 3D 打印降低 40%，同時(shí)保留 80% 細(xì)節(jié)精度。
安全合規(guī)（兒童玩具場(chǎng)景）
可拆卸部件（如龍須）需承受≥90N 拉力不斷裂；
顏料選用 EN71-3 認(rèn)證的水性漆，避免重金屬遷移。
六、文化衍生品拓展
文創(chuàng)展示模型：1:10 比例青銅色 SLM 打印龍首，搭配紅木底座，鱗片紋理精度達(dá) 0.1mm，用于博物館或高端禮品；
互動(dòng)教育教具：拆分龍身各部位為磁吸組件，3D 打印尼龍材質(zhì)，便于兒童認(rèn)知龍的身體結(jié)構(gòu)，同時(shí)學(xué)習(xí)傳統(tǒng)文化；
動(dòng)態(tài)藝術(shù)裝置：結(jié)合伺服電機(jī)與 3D 打印龍骨架，實(shí)現(xiàn)龍身擺動(dòng)、口吐 “煙霧”（干冰效果），用于商業(yè)展覽。
通過(guò) 3D 打印技術(shù)，中國(guó)龍手板模型既能精準(zhǔn)還原傳統(tǒng)紋樣的美學(xué)細(xì)節(jié)，又能突破傳統(tǒng)雕刻工藝的限制，實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)結(jié)構(gòu)與文化內(nèi)涵的融合，為傳統(tǒng)文化 IP 的現(xiàn)代轉(zhuǎn)化提供新路徑。
