3D打印辅助脱胎漆器创作可行性工艺流程,该文是关于可行性类本科论文范文跟脱胎漆器和工艺流程和可行性类自考开题报告范文.
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3D打印技术始于20世纪90年代,是快速成型技术的一个重要分支,它不同于传统的等材制造和减材制造,是一种全新的“增材制造”技术.这项蕴含着巨大潜力的技术不仅给我们的科技带来了发展,对于传统工艺也带来了新的可能.
一、3D打印技术在模具制作中的应用价值
当下,3D打印技术应用广泛分布在医疗器械、工业设备、交通运输等各行各业,给模具制造业带了新的发展机遇.与3D打印相比,传统的模具制造工序流程更为繁琐,一般都需要经过图纸审查、备料、模具成型零件加工、装配与试模最终才能达到验收.3D打印技术工艺步骤简易,经过软件建模之后再截图“切片”给打印机,通过读取横截图信息即可进行打印生产.传统模具生产出来的产品属于批量生产,然而当代人们更加追求个性化的产品,创新逐渐成为产品的主流标签.3D打印技术生产的产品制造精良、生产周期短、能够有效的避免生产材料的浪费,尤其是在进行曲面的加工时无需注重产品的形状和结构的复杂程度,相较于其他的成型工艺具有明显的优势.
虽然3D打印有着种种优势,但其缺点却也是显而易见的.3D打印的产品只能小批量制造,当生产超过一定数量后,无论从消耗还是时间上都不如传统模具制作.但其实这并不是一个绝对的缺点,至少从工艺品制作的角度来看却是利大于弊的.
二、3D打印辅助脱胎漆器创作的常见工艺流程利弊分析
一般来说,制作脱胎漆器所用的模具多为一次性,这是由于漆器脱模时很难在不损坏漆层的条件下脱出模具,所以多会选择毁去模具,尽量完好地保留漆器.现代3D打印技术则提供了一个更优的解决方法,即利用可溶性材料进行完美的漆器脱胎.常见的3D打印可溶性材料多为可溶于柠檬烯溶剂的HIPS（high impact polystyrene）材料和可溶于水和酒精的可溶性PLA（poly lactic acid）材料这两种,本文主要介绍HIPS材料.
HIPS材料是通过在聚苯乙烯中添加聚丁二烯胶颗粒所产生的一种抗冲击的聚苯乙烯材料,这种材料能够很好地溶于柠檬烯中.柠檬烯是一种常见的溶剂,常用于日化、食品当中,安全无毒.利用三维软件建模制作出来的模型,能够跳脱出传统制胎技术的束缚,实现许多复杂形状的建立.三维模型制作完成后利用HIPS等可溶性打印材料将其打印制作出来,根据模型的实际大小及打印精度,一般耗费数小时至数十小时不等.打印制作出来的模型可直接进行披麻刮灰,无需脱模剂.待裱布刮灰刷漆等工序都完成,且漆层干固后,就可以进行脱模.将模型完全浸泡至柠檬烯溶剂中,静置约15分钟HIPS模型就会软化,此时可轻松剥离模型.清除完模型的残留物,在漆层反面进行数次髹漆即可.
利用可溶性材料3D打印虽然给我们制作脱胎漆器带来了许多便利,但仍有一些不足之处.利用3D打印来制作单个脱胎模具可以算得上十分便利,但是当创作一系列作品,需要数个相同的模具时,3D打印只能进行逐个打印,可能耗费数天乃至数十天不等.并且3D打印对模具的尺寸有要求,不同的3D打印机都有各自的最大打印尺寸,普通的3D打印机工作面积一般不会超过600*600*400mm,这对于脱胎漆器的模具制作无疑是一个巨大的限制.
三、3D打印辅助脱胎漆器创作的工艺流程改良研究
基于3D打印可溶性材料制作小批量系列模具存在的缺陷,笔者对其工艺流程进行了一些改良研究,延续了3D打印的制作方法,但不再选用成本较高且费时的可溶性材料,而是选用普通3D打印材料,再通过硅胶、石膏等材料翻模将其复制.硅胶、石膏这两种材料都有其特殊性,石膏质地硬而脆,利用石膏制作脱胎用的空心模型,在其表面披麻刮灰完成后,直接敲碎石膏胎体便可得到脱胎漆器.而硅胶则用于制作阴模,用硅胶材料制作出的阴模来多件复制出石膏阳模.硅胶质地偏软但又有型,用硅胶来脱石膏不必担忧脱模时的各种问题,并且可以反复多次使用.
首先用普通3D打印材料（如PLA、ABS等）打印出需要的模型,翻模时提前准备好一个适当大小不会渗漏的容器,在打印出来的模型表面和容器内部都均匀地涂抹凡士林,有助于后期的脱模.确认凡士林涂好后,将3D打印模型正面放置在容器中间,在液体硅胶中加入1%的固化剂充分搅拌均匀后倒入容器中,直至硅胶没过3D打印模型1cm以上为止.根据固化剂的计量大概静置2—4小时硅胶完全固化,此时将硅胶模型取出即可得到一个硅胶阴模,有这个硅胶阴模便可批量制作出多个石膏阳模.制作石膏阳模要先调制好石膏浆,由于要制作空心石膏模,所以石膏浆要略稠为好.将调制好的石膏浆适量倒入硅胶模中,四面反复旋转模型,让石膏浆能够粘在硅胶模的每个角落,根据所需模型厚度可以反复2到3次,但不宜过厚,否则石膏模型难以敲碎.确定硅胶模的每个部分都灌有石膏浆后,将其静置数个小时,石膏经历发热冷却的过程后便可将其取出,得到石膏阳模,刷上脱模剂后可进行脱胎漆器的制作.
现代科技发展迅速,传统工艺也应乘上这阵发展的东风,将传统的形态与现代的工艺相结合,探索更加广阔的研究方向.
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