傅駿 鄧鵬玲 譙攀 馮姍 廖先強(qiáng)
1、四川工程職業(yè)技術(shù)學(xué)院材料工程系 2、西華大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院 3、四川理工學(xué)院美術(shù)學(xué)院
開源藝術(shù)雕刻軟件在創(chuàng)意工藝品中制造的應(yīng)用
傅駿1鄧鵬玲1譙攀2馮姍3廖先強(qiáng)1
1、四川工程職業(yè)技術(shù)學(xué)院材料工程系 2、西華大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院 3、四川理工學(xué)院美術(shù)學(xué)院
開源軟件是開放源代碼的軟件,免費(fèi)使用。采用開源藝術(shù)雕刻軟件Sculptris繪制了3D模型,利用3D打印機(jī)獲得ABS模樣,粘接蠟質(zhì)澆注系統(tǒng),通過熔模鑄造獲得了金屬材質(zhì)創(chuàng)意工藝品。
開源軟件;Sculptris;創(chuàng)意工藝品
創(chuàng)意工藝品別出心裁、與眾不同,滿足了人們?nèi)找嬖鲩L(zhǎng)的個(gè)性化需求。創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)團(tuán)隊(duì)承擔(dān)了四川省大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練計(jì)劃項(xiàng)目“基于熔融沉積FDM的金屬材質(zhì)創(chuàng)意工藝品制造實(shí)踐”,將用戶的創(chuàng)意打印成3D模樣,通過鑄造手段生產(chǎn)金屬材質(zhì)創(chuàng)意工藝品。主要流程見圖1[1]。
圖1 金屬材質(zhì)創(chuàng)意工藝品生產(chǎn)流程
從圖1可以看出,要得到3D模樣,首先要有3D模型。3D模型的來(lái)源有下載、軟件自帶、三維掃描、繪制等方式。本課題采用開源藝術(shù)雕刻軟件Sculptris繪制3D模型進(jìn)行了試驗(yàn)。
藝術(shù)雕刻軟件Zbrush,它的功能強(qiáng)大但價(jià)格昂貴。開源軟件是指開放源代碼的軟件,任何人都可以免費(fèi)使用它全部功能[2]。目前流行的開源藝術(shù)雕刻軟件有Blender、Sculptris等??紤]到功能和操作的方便性,團(tuán)隊(duì)成員選用了Sculptris。圖2是Sculptris的界面。
圖2 Sculptris的界面
Sculptris的9種筆刷完成主要的繪制功能,如表1所示。選擇每種筆刷后,中間位置會(huì)顯示相應(yīng)的圖標(biāo),并可以進(jìn)行相應(yīng)的設(shè)置。
表1 Sculptris的9種筆刷
Sculptris的主要功能是由左上方9個(gè)按鈕來(lái)完成的。以繪制一只小狗為例,其繪制基本過程是,拖動(dòng)小狗身體,用膨脹的方法拖出狗的尾巴、塑造頭部、拖動(dòng)耳朵、用折痕畫出耳朵的空洞、制作面部五官等。圖3是團(tuán)隊(duì)成員利用Sculptris繪制小狗3D模型的兩個(gè)步驟。
2.四川省教育廳“開源軟件在增材制造創(chuàng)新教育中應(yīng)用探索與實(shí)踐”(17SB0411)。
3D打印又被稱為“增材制造”,原材料利用率高、單件成本與生產(chǎn)批量無(wú)關(guān)。主要的3D打印技術(shù)有熔融沉積(FDM)、選擇性激光燒結(jié)(SLS)、立體印刷(SLA)、三維打?。?DP)等。其中,F(xiàn)DM技術(shù)的設(shè)備與原材料價(jià)格便宜、成型時(shí)間短、成品的精度滿足使用要求,成為人們的首選[3]。
將上面的3D模型輸出為stl格式。采用熔融沉積FDM打印機(jī)打印,獲得3D模樣。圖4是打印得到的3D模樣。
圖4 3D模樣
將3D模樣在熔模鑄造企業(yè),粘接蠟質(zhì)澆冒系統(tǒng),5天后生產(chǎn)獲得金屬材質(zhì)創(chuàng)意工藝品。經(jīng)過后處理順利交貨。圖5是本次試驗(yàn)獲得的金屬材質(zhì)創(chuàng)意工藝品。
圖5 金屬材質(zhì)創(chuàng)意工藝品
生產(chǎn)金屬材質(zhì)創(chuàng)意工藝品首先必須有3D模型。3D模型的來(lái)源有下載、軟件自帶、三維掃描、繪制等方式。創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)選用開源藝術(shù)雕刻軟件Sculptris繪制了3D模型,然后通過3D打印、熔模鑄造、后處理等工序,獲得了金屬材質(zhì)創(chuàng)意工藝品,推進(jìn)了創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)課題進(jìn)展。部分關(guān)鍵技術(shù)正在申報(bào)專利。
[1]傅駿,魏繼業(yè),譙攀,殷國(guó)富.單件鑄鋼件藝術(shù)品的快速熔模鑄造實(shí)踐[J].鑄造技術(shù),2016(11)∶2491~2493.
[2]傅駿,范義俠,朱源東,殷國(guó)富.開源軟件FreeCAD在鑄造CAE三維建模中的應(yīng)用實(shí)踐[J].熱加工工藝,2016(19)∶105~107.
[3]傅駿,賈定磊,陳浩,楊霞,馮姍,譙攀.3D 打印技術(shù)用于砂型鑄造工藝品的實(shí)踐[J].鑄造技術(shù),2017(06)∶1500~1502.
∶傅駿,男,1973年出生,四川儀隴人,教授,研究方向∶數(shù)字化設(shè)計(jì)與制造、職業(yè)教育。
∶1.四川省大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練計(jì)劃項(xiàng)目“基于3D打印與泥范鑄造的青銅器制造實(shí)踐”(201712763001)