前言
3D打印可應(yīng)用于任何行業(yè),工業(yè)模型設(shè)計好,在批量化生產(chǎn)及模具設(shè)計之前,需對零件或設(shè)計的物品實例化分析,一般情況下就需要使用3D打印方式按一定比例打印設(shè)計出模型,通過對打印出模型進(jìn)行詳細(xì)分析后,更快速的實現(xiàn)對零件產(chǎn)品的改進(jìn),如航空航天國防正是采用了這種方式,大大降低生產(chǎn)成本與研發(fā)周期;醫(yī)療行業(yè)采用3D打印技術(shù)早已實現(xiàn)市場化,如3D打印的骨頭、牙齒等;博物館通常使用很復(fù)雜的替代品來保護(hù)原始作品不受環(huán)境或意外事件的傷害,但是運(yùn)用3D打印技術(shù),將急需保護(hù)的文物通過3D打印的方式復(fù)制出來,能將藝術(shù)或文物的影響傳遞給后人;建筑行業(yè)的工程師與設(shè)計師早已接受采用3D打印方式打印設(shè)計的建筑模型,這種方法速度快、成本低、環(huán)保,而且制作精美,既可以實現(xiàn)設(shè)計者的思路,又可以節(jié)省大量的人力物力;制造業(yè)也需要很多的3D打印產(chǎn)品,因為3D打印無論在成本、速度和精度上都要比傳統(tǒng)的制造要好很多,3D打印技術(shù)可適合大規(guī)模的生產(chǎn),所以制造業(yè)利用3D技術(shù)能帶來很多益處,甚至質(zhì)量控制都能實現(xiàn)可控。
昆蟲3D打印
澳大利亞的研究人員采用3D打印機(jī)制作出了放大版的昆蟲標(biāo)本,澳大利亞的昆蟲種類很多,比如長達(dá)20英寸的泰坦竹節(jié)蟲,以及微小的昆蟲,為了能將這些微小的昆蟲打印出來,研究人員利用3D打印技術(shù),制作出了放大多倍的3D副本。
上圖是按1:1比例打印的甲蟲模型
上圖是在沒有上色前打印出的甲蟲模型。
可行性
當(dāng)前主流的3D打印包括FDM與SLA兩種方式,昆蟲因為其體積較小,因此必須將其等比例放大后才可3D打印,昆蟲因其結(jié)構(gòu)特征中包含很多復(fù)雜的元素,如觸角、長足、齒盤等,如果不包含上述復(fù)雜結(jié)構(gòu)特征,可采用FDM方式,采用0.2的噴頭0.1層高,基本可正常打印,如果結(jié)構(gòu)再稍微復(fù)雜一點(diǎn),比如有翅脈結(jié)構(gòu)的昆蟲,也可用FDM方式,但需要在切片軟件中打開全部支撐功能,采用加支撐的方式打印,也能正常打印出需要的昆蟲特征,對于特別復(fù)雜的昆蟲,如長觸角,則需采用SLA光固化打印方式,采用SLA方式打印,同樣需要打開支撐,而且是否能打印成功,昆蟲建模的過程也非常關(guān)鍵,設(shè)計結(jié)構(gòu)不合理的昆蟲,無論哪種方式,都不一定能成功打印。
因此通過3D打印方式打印昆蟲標(biāo)本是可行的一種設(shè)計方案,但昆蟲建模的過程非常重要,建模人員不僅僅需熟練掌握建模軟件,而且必須具備昆蟲特征識別的基本常識。
目前常見的3D繪圖軟件包括SolidWorks,Cinema
4D,Rhino,Zbrush,3DMax,ProE,UG,Maya,AUTOCAD等,這些3D繪圖軟件各有各的優(yōu)勢,也各具其獨(dú)特的特點(diǎn),有些適合建筑設(shè)計、景觀設(shè)計,有些適用于機(jī)械零件的繪制,有些適用于廣告、電影、工業(yè)設(shè)計方面,而昆蟲模型的3D建模必須按模型的特點(diǎn),選擇合適的繪圖與建模軟件。