摘要：隨著技術(shù)的發(fā)展，3D打印技術(shù)逐步滲透進(jìn)各行各業(yè)。在家具制造業(yè)中，通過3D打印技術(shù)，不僅可以制造出更多具有創(chuàng)意外形的家具，更是大大縮短了制作周期，提高了制作效率。本文簡要介紹了3D打印技術(shù)的原理，探究了3D打印技術(shù)在國內(nèi)外的發(fā)展歷程，分析了傳統(tǒng)家具制造工藝的缺點(diǎn)和利用3D打印技術(shù)制造家具的優(yōu)勢。并通過具體的操作流程，講解了通過3D打印技術(shù)制造ET單椅模型的全過程。
關(guān)鍵詞：3D打�。杭揖咴O(shè)計(jì)與3D打�。�3D打印的運(yùn)用
中國分類號：J525.3 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A
文章編碼：1672-7053（2018）07-0135-02
3D打印機(jī)的橫空出世，打破了傳統(tǒng)的束縛，使得以往造型復(fù)雜、耗時驚人的家具可以很快地生產(chǎn)出來，解放了生產(chǎn)力的同時增加了產(chǎn)量。將3D打印技術(shù)融入到家具設(shè)計(jì)中去，是家具市場的又一重大的突破，不僅可以很快地將設(shè)計(jì)的產(chǎn)品打印出來，并且可以直接面向市場，大大提高了設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)化為產(chǎn)品的效率。
1 3D打印技術(shù)簡介
簡單來說3D打印機(jī)所使用石膏、尼龍、金屬、陶瓷等可以被溶解成粉末狀的材料，打印出的物體是立體的。整體來說，3D打印機(jī)可以打印出真實(shí)產(chǎn)品的一種機(jī)器。3D打印的工作流程主要分兩步：首先通過建模軟件設(shè)計(jì)并建出理想的立體的產(chǎn)品模型，并將產(chǎn)品模型導(dǎo)入3D打印機(jī)。建模軟件和打印機(jī)之間銜接的標(biāo)準(zhǔn)文件的格式為STL，這種類型的文件在模擬物體表面的時候，選擇的是三角面來進(jìn)行模擬，其選擇的三角面積越小，則代表物體表面的分辨率越高，當(dāng)然最后打印成型的物體三角面就會越多，然后再往3D打印機(jī)里添加液化的或者是粉化、絲化的原材料，啟動機(jī)器即可打印出建模軟件里的模型[1-4]。
2 家具設(shè)計(jì)與3D打印技術(shù)
2.1 傳統(tǒng)家具制造
目前家具的生產(chǎn)一直都是設(shè)計(jì)好圖紙，然后按照“原木一開料一烘干一下料一拼版一下料一畫線一開榫、打眼、開槽一組裝一油漆一包裝一出廠”這個模式進(jìn)行生產(chǎn)的。在生產(chǎn)過程中，由于家具機(jī)械以及人工的誤差調(diào)整，家具的生產(chǎn)需要頻繁的修正，因而導(dǎo)致家具的生產(chǎn)周期過長，耗費(fèi)人力物力，制作成本高。
2.2 3D打印技術(shù)與家具設(shè)計(jì)
隨著科技的不斷進(jìn)步，在進(jìn)行家具生產(chǎn)的時候若使用3D打印技術(shù)即可以忽略掉前面的傳統(tǒng)步驟，直接從圖紙到成品，一步到位。并且3D打印技術(shù)打印出的家具從外觀來看，打印出的家具逐層堆積形成了十分明顯的紋路，表面層的質(zhì)量看起來也是非常勻稱的，并且每層都十分的流暢和一致|5]。如果充分的利用打印的紋路，就不會使得那些紋路影響到家具的美觀程度，并且還可以使得打印出的家具獨(dú)一無二。與此同時，3D打印的家具可以讓室內(nèi)設(shè)計(jì)具有很強(qiáng)的生動性，使得家具變得更加具有立體感，給我們帶來視覺上的沖擊力。
3 3D打印技術(shù)在ET單椅制作中的運(yùn)用
3.1 制作準(zhǔn)備
基本材料：3D打印專用石膏粉末，3D打印專用彩色膠水，Color bond
3D打印機(jī)：Project 660 Pro，毛刷。
3.2 具體制作步驟
1）建模軟件選擇。這里使用的是3Ds max20099。
2）單位配置。點(diǎn)擊菜單欄的自定義——單位設(shè)置，在公制里面選擇毫米，點(diǎn)擊確定。
3）座面建模。（1）選擇右邊的建模菜單窗口，選擇標(biāo)準(zhǔn)基本體下面的球體，球體的參數(shù)為半徑250mm，分段數(shù)100，半球0.6。此時由于座面是向下的，需要在Z軸方向翻轉(zhuǎn)，點(diǎn)擊鏡像翻轉(zhuǎn)。（2）復(fù)制一個上訴中的模型，并使用縮放工具進(jìn)行縮小。（3）選擇位于下方的半圓，進(jìn)行布爾運(yùn)算。點(diǎn)擊右邊的建模工具下拉菜單，切換至復(fù)合對象，選擇布爾，切割掉上方的半圓。（4）制作兩邊鏤空。選擇標(biāo)準(zhǔn)基本體一圓柱，圓柱參數(shù)為半徑100，高度300，邊數(shù)100。并在圓柱上添加一個FFD3*3*3的命令，并調(diào)整FFD節(jié)點(diǎn)。使用旋轉(zhuǎn)命令，使得變形后的圓柱為傾斜插入半圓。調(diào)整好位置之后，鏡像出另一個，并調(diào)整好位置。繼續(xù)對之前的座面進(jìn)行布爾運(yùn)算切割掉這兩個變形后的圓柱，效果。
4）腿部制作。（1）選擇建模菜單中的擴(kuò)展基本體，選擇切角長方體。建出一個長35、寬35、高350、圓角3的切角長方體。并添加一個FFD2*2*2的命令，把腿部下端縮小并傾斜一點(diǎn)即可。（2）使用鏡像命令對腿部進(jìn)行對稱復(fù)制，并對后腿進(jìn)行適當(dāng)傾斜增加其穩(wěn)定性。
5）賦予材質(zhì)。3D打印機(jī)只能識別標(biāo)準(zhǔn)材質(zhì)，所以請勿使用V-ray材質(zhì)進(jìn)行賦予。由于本模型只有白色座面與黃色椅腿，所以只需要賦予白色與黃色材質(zhì)即可。
6）導(dǎo)出模型。因?yàn)?D打印機(jī)中有自帶的一款文件識別軟件3D Editor Pro，這款軟件可以識別多種類型的模型文件，但wrl格式是最容易操作的辦法之一，所以此處選擇導(dǎo)出wrl格式用于后面打印。在完成模型的建立后，將模型保存并導(dǎo)出，在文件名一欄需要選擇VRML97的格式。
7）打開3DEdit Pr02.O（x64）界面。
8）點(diǎn)擊File-Open，找到步驟2中保存的wrl文件。
9）打開導(dǎo)出的被保存為wrl格式的模型文件，并在Choosethe Pperation Mode窗口選擇Fix mode（修復(fù)模型）選項(xiàng)，模型修復(fù)完畢會彈出窗口。點(diǎn)擊鼠標(biāo)并移動，使3D模型在操作界面內(nèi)進(jìn)行各方位的旋轉(zhuǎn)，檢查導(dǎo)出的模型是否有誤，如果出現(xiàn)錯誤，則需要重新使用3Ds max軟件進(jìn)行編輯修改，再導(dǎo)出新的wrl格式的模型文件并重復(fù)步驟9和步驟10。正確之后的模型。
10）如果上個步驟確認(rèn)模型無誤，便將模型重新保存為zpr格式。
11）打開3DPint界面。
12）將之前保存的zpr模型文件打開，點(diǎn)擊Next命令跳過彈出的Choose Units for窗口，在Scale選擇視圖大小界面選擇100%，如果有提示模型尺寸太大，則選擇稍小一點(diǎn)的視圖。這里選擇30%。點(diǎn)擊Next進(jìn)入到顯示界面。注：如果在接下來的過程中想要重新修改視圖大小，則可以點(diǎn)擊鼠標(biāo)右鍵選擇Scale命令進(jìn)行修改。
關(guān)鍵詞：3D打�。杭揖咴O(shè)計(jì)與3D打�。�3D打印的運(yùn)用
中國分類號：J525.3 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A
文章編碼：1672-7053（2018）07-0135-02
3D打印機(jī)的橫空出世，打破了傳統(tǒng)的束縛，使得以往造型復(fù)雜、耗時驚人的家具可以很快地生產(chǎn)出來，解放了生產(chǎn)力的同時增加了產(chǎn)量。將3D打印技術(shù)融入到家具設(shè)計(jì)中去，是家具市場的又一重大的突破，不僅可以很快地將設(shè)計(jì)的產(chǎn)品打印出來，并且可以直接面向市場，大大提高了設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)化為產(chǎn)品的效率。
1 3D打印技術(shù)簡介
簡單來說3D打印機(jī)所使用石膏、尼龍、金屬、陶瓷等可以被溶解成粉末狀的材料，打印出的物體是立體的。整體來說，3D打印機(jī)可以打印出真實(shí)產(chǎn)品的一種機(jī)器。3D打印的工作流程主要分兩步：首先通過建模軟件設(shè)計(jì)并建出理想的立體的產(chǎn)品模型，并將產(chǎn)品模型導(dǎo)入3D打印機(jī)。建模軟件和打印機(jī)之間銜接的標(biāo)準(zhǔn)文件的格式為STL，這種類型的文件在模擬物體表面的時候，選擇的是三角面來進(jìn)行模擬，其選擇的三角面積越小，則代表物體表面的分辨率越高，當(dāng)然最后打印成型的物體三角面就會越多，然后再往3D打印機(jī)里添加液化的或者是粉化、絲化的原材料，啟動機(jī)器即可打印出建模軟件里的模型[1-4]。
2 家具設(shè)計(jì)與3D打印技術(shù)
2.1 傳統(tǒng)家具制造
目前家具的生產(chǎn)一直都是設(shè)計(jì)好圖紙，然后按照“原木一開料一烘干一下料一拼版一下料一畫線一開榫、打眼、開槽一組裝一油漆一包裝一出廠”這個模式進(jìn)行生產(chǎn)的。在生產(chǎn)過程中，由于家具機(jī)械以及人工的誤差調(diào)整，家具的生產(chǎn)需要頻繁的修正，因而導(dǎo)致家具的生產(chǎn)周期過長，耗費(fèi)人力物力，制作成本高。
2.2 3D打印技術(shù)與家具設(shè)計(jì)
隨著科技的不斷進(jìn)步，在進(jìn)行家具生產(chǎn)的時候若使用3D打印技術(shù)即可以忽略掉前面的傳統(tǒng)步驟，直接從圖紙到成品，一步到位。并且3D打印技術(shù)打印出的家具從外觀來看，打印出的家具逐層堆積形成了十分明顯的紋路，表面層的質(zhì)量看起來也是非常勻稱的，并且每層都十分的流暢和一致|5]。如果充分的利用打印的紋路，就不會使得那些紋路影響到家具的美觀程度，并且還可以使得打印出的家具獨(dú)一無二。與此同時，3D打印的家具可以讓室內(nèi)設(shè)計(jì)具有很強(qiáng)的生動性，使得家具變得更加具有立體感，給我們帶來視覺上的沖擊力。
3 3D打印技術(shù)在ET單椅制作中的運(yùn)用
3.1 制作準(zhǔn)備
基本材料：3D打印專用石膏粉末，3D打印專用彩色膠水，Color bond
3D打印機(jī)：Project 660 Pro，毛刷。
3.2 具體制作步驟
1）建模軟件選擇。這里使用的是3Ds max20099。
2）單位配置。點(diǎn)擊菜單欄的自定義——單位設(shè)置，在公制里面選擇毫米，點(diǎn)擊確定。
3）座面建模。（1）選擇右邊的建模菜單窗口，選擇標(biāo)準(zhǔn)基本體下面的球體，球體的參數(shù)為半徑250mm，分段數(shù)100，半球0.6。此時由于座面是向下的，需要在Z軸方向翻轉(zhuǎn)，點(diǎn)擊鏡像翻轉(zhuǎn)。（2）復(fù)制一個上訴中的模型，并使用縮放工具進(jìn)行縮小。（3）選擇位于下方的半圓，進(jìn)行布爾運(yùn)算。點(diǎn)擊右邊的建模工具下拉菜單，切換至復(fù)合對象，選擇布爾，切割掉上方的半圓。（4）制作兩邊鏤空。選擇標(biāo)準(zhǔn)基本體一圓柱，圓柱參數(shù)為半徑100，高度300，邊數(shù)100。并在圓柱上添加一個FFD3*3*3的命令，并調(diào)整FFD節(jié)點(diǎn)。使用旋轉(zhuǎn)命令，使得變形后的圓柱為傾斜插入半圓。調(diào)整好位置之后，鏡像出另一個，并調(diào)整好位置。繼續(xù)對之前的座面進(jìn)行布爾運(yùn)算切割掉這兩個變形后的圓柱，效果。
4）腿部制作。（1）選擇建模菜單中的擴(kuò)展基本體，選擇切角長方體。建出一個長35、寬35、高350、圓角3的切角長方體。并添加一個FFD2*2*2的命令，把腿部下端縮小并傾斜一點(diǎn)即可。（2）使用鏡像命令對腿部進(jìn)行對稱復(fù)制，并對后腿進(jìn)行適當(dāng)傾斜增加其穩(wěn)定性。
5）賦予材質(zhì)。3D打印機(jī)只能識別標(biāo)準(zhǔn)材質(zhì)，所以請勿使用V-ray材質(zhì)進(jìn)行賦予。由于本模型只有白色座面與黃色椅腿，所以只需要賦予白色與黃色材質(zhì)即可。
6）導(dǎo)出模型。因?yàn)?D打印機(jī)中有自帶的一款文件識別軟件3D Editor Pro，這款軟件可以識別多種類型的模型文件，但wrl格式是最容易操作的辦法之一，所以此處選擇導(dǎo)出wrl格式用于后面打印。在完成模型的建立后，將模型保存并導(dǎo)出，在文件名一欄需要選擇VRML97的格式。
7）打開3DEdit Pr02.O（x64）界面。
8）點(diǎn)擊File-Open，找到步驟2中保存的wrl文件。
9）打開導(dǎo)出的被保存為wrl格式的模型文件，并在Choosethe Pperation Mode窗口選擇Fix mode（修復(fù)模型）選項(xiàng)，模型修復(fù)完畢會彈出窗口。點(diǎn)擊鼠標(biāo)并移動，使3D模型在操作界面內(nèi)進(jìn)行各方位的旋轉(zhuǎn)，檢查導(dǎo)出的模型是否有誤，如果出現(xiàn)錯誤，則需要重新使用3Ds max軟件進(jìn)行編輯修改，再導(dǎo)出新的wrl格式的模型文件并重復(fù)步驟9和步驟10。正確之后的模型。
10）如果上個步驟確認(rèn)模型無誤，便將模型重新保存為zpr格式。
11）打開3DPint界面。
12）將之前保存的zpr模型文件打開，點(diǎn)擊Next命令跳過彈出的Choose Units for窗口，在Scale選擇視圖大小界面選擇100%，如果有提示模型尺寸太大，則選擇稍小一點(diǎn)的視圖。這里選擇30%。點(diǎn)擊Next進(jìn)入到顯示界面。注：如果在接下來的過程中想要重新修改視圖大小，則可以點(diǎn)擊鼠標(biāo)右鍵選擇Scale命令進(jìn)行修改。
