一种仿刺绣效果的工艺创新方法

一种仿刺绣效果的工艺创新方法

杨紫烟

珠海格力电器股份有限公司  广东珠海519000

摘要: 本介绍开发设计一款涉及一种3D打印方法，涉及打印技术领域，用于在通过现代化的3D立体打印工艺，表现出传统工艺效果，从而既能满足工业化生产的量产需求，又可达到传统工艺的美感。本设计的3D打印方法，其打印轨迹不再是现有的圆润走势或光滑曲线的形式，而是通过形成多条连续的折线形式的打印轨迹，因此每一遍的打印方式都发生变化，每一层的针刺感及立体感逐渐加强，从而能够使打印后获得的图案的边缘更具逼真性，使获得具有刺绣效果的打印图案赋予了产品更高的艺术性及价值，把中国传统工艺表现的淋漓尽致，同时又能满足工业化时代的生产需求。用现代的立体打印工艺，表现出传统工艺效果，用于家电产品中。既能满足工业化生产的量产需求，又可达到传统工艺的美感。

关键词:刺绣效果；工艺；图案；打印

引言

传统的工艺(如刺绣、漆器等)越来越受到大家的重视和喜爱，但是制作周期长、工序繁杂、要求较多、费工费时，实现性较差。怎么通过现代化工艺把传统的效果运用到家电行业中，是当下追求的目标。目前传统的3D打印工艺，可以做到在家电产品上实现立体图案的效果。其通过按照每个图层的厚度要求来整体提取图案，叠加打印，从而达到相对立体的效果，但是利用此方法打印后，发现图层效果较平，无法体现出“刺绣”这一传统工艺的效果，而且获得的图案也不真实，较为死板。用现代的立体打印工艺，表现出传统工艺效果，用于家电产品中。既能满足工业化生产的量产需求，又可达到传统工艺的美感。

一、现阶段3D打印现状

1.传统的工艺(如刺绣、漆器等)越来越受到大家的重视和喜爱，但是制作周期长、工序繁杂、要求较多、费工费时，实现性较差。

2.怎么通过现代化工艺，把传统的效果运用到家电行业中，是我们追求的目标。

3.此工艺设计为创新在家电行业的应用研究，市面上暂无此类设计。

经过各方面的调研及验证，发现立体打印工艺，可通过油墨堆积厚度，来实现图案的凹凸感和纹理感；通过光油的应用，实现立体光面和哑面的区分。

二、开发设计总体方案

本设计提供一种3D打印方法，用于在通过现代化的3D立体打印工艺，表现出传统工艺效果，从而既能满足工业化生产的量产需求，又可达到传统工艺的美感。

根据本设计的第一个方面，本设计提供一种3D打印方法，其包括以下步骤:

步骤1:构造打印图案的轮廓线，并将所述轮廓线所构成的区域作为基层打印区域；所述轮廓线为连续的折线；

步骤2:构造待打印图案中每个颜色所在的区域，并将每个颜色所在的中亮区按照折线方式进行轮廓线提取，暗区及需凹陷区域进行局部删除，以形成斑驳的打印区域；每个颜色所在的区域由连续的折线限定外轮廓，以不规则的折线及线段挖空暗区及凹陷区域；

三.具体步骤实施方式

1.构造待打印图案的轮廓线，并将该轮廓线所构成的区域作为基层打印区域。该轮廓线可以是多条连续的折线。例如，连续的折线为闭合的连续的Z形折线，M形折线、N形折线和W形折线中的一种或几种。其中，基层可以是一层或多层，可以根据用户的需求进行选择。

具体地，以连续的折线作为待打印图案边缘的轮线，将该轮廓线所构成的区域作为基层打印区域，那么在整体打印时，打印探头的打印轨迹会按照折线的方式来行走，而不再是现有技术中圆弧线的形式。例如将单色为白色，将该待打印图案边缘的轮廓线作为第一层打印时整体打印的打印轨迹，这样就获得了一层单色打印的整体图案，这个图案在基体上因有一定厚度向外凸出，通过触摸能够感受到。

2.构造待打印图案中每个颜色所在的区域，并将每个颜色所在的区域中的中亮区按照折线方式进行轮廓线提取，暗区及需凹陷区域进行局部删除以形成中间层打印区域。其中，每个颜色所在的区域由连续的折线所限定。连续的折线为闭合或不闭合的M形折线、N形折线和W形折线中的一种或几种。

通过删除暗调区，即将一些同种颜色中较暗的区域删除，仅保留亮的颜色所在的区域，即进行“刺绣感”仿针迹提取高光区，以凸显打印后的立体感。在后续的打印过程中，打印机的喷头在这些区域将不会出墨，而仅在那些被提取出来绿色所在的区域出墨，通过这样的方式来形成动物羽毛或图案边缘根根分明的感觉。

通过仅对高光区进行打印，使打印后的产品在同一颜色区域亮的区域更亮，暗的区域则更暗。

四、解决的技术问題

1.目前市面上的3D打印工艺，是按照每个图层的厚度要求来整体提取图案，曡加打印，从而达到相对立体的效果；

2.利用此方法打印后，发现图层效果较平，刺绣感不强且不真实。

3.为了达到真实的仿刺绣感，我们通过不同的提取方式进行图案编辑，通过这种方式的调整后，打印轨迹发生变化，会产生“Z”型的轮廓效果。

4.触感的立体效果，需要通过图层叠加的方式进行，但常规的叠加方式提取后效果平淡，只能产生纯粹的圆弧型立体效果。经过不断的尝试，我们采用每个颜色分别提取它的高光区，而且用“刺绣”的方式提取，即模仿人工一针针的绣迹提取方法，来提取每个颜色的高光区域。

5.通过“Z”型轮廊化和分层“刺绣”高光区域提取方法，改变了打印机探头的工作方式和工作轨迹，最终实现了仿真的刺绣效果。

五、产生有益效果

1.此创新工艺方法，尚未在空调及家电行业中应用，在3D打印行业也未应用过此方式，属行业创新及首创。

2.仿刺绣工艺的美感赋予了产品更高的艺术性及价值，把中国传统工艺表现的淋漓尽致，同时又能满足工业化时代的生产需求。

3.由于采用创新工艺方法，成本较传统3D打印工艺，并未增加。成本主要为人工和墨水的费用，满屏打印白底+颜色+UV层的墨水成本为:8~10块/平方米，立体效果需增强的，成本大慨在15块/平方米。

4.按照传统手工艺计算，制作效率大幅提升，时间成本节省80％左右，艺术价值无可估量。

六、应用技术领域

本设计涉及打印技术领域，特别地涉及一种3D喷绘打印方法，尤其涉及一种用于产生刺绣效果的3D打印方法。

七、结论

综上所述，本设计的其中一个设计构思在于，通过改变常规的图层提取方式，以Z形折线的方式提取待打印图层的轮廓线，使打印轨迹发生变化，会产生Z 形的轮廓化效果，从而使图案的边缘更具逼真性。进一步地，本设计的另一个设计构思在于，通过对待打印图案的每个颜色分别提取，并进一步提取每个颜色的高光区，而且用“刺绣”的方式提取，即模仿人工一针针的绣迹提取方式，来提取每个颜色的高光区域，从而改变了打印机探头的工作方式和工作轨迹，最终实现了仿真的刺绣效果。

根据本设计的第二个方面，本设计提供一种打印产品，其采用上述的方法打印获得。需要说明的，本设计所述的具有“刺绣效果”的产品是指具有刺绣产品一针一针的针迹感的产品，以及具有逼真立体的视觉效果和具有凹凸不平的触摸效果的产品。虽然已经参考优选实施例对本设计进行了描述，但在不脱离本设计的范围的情况下，可以对其进行各种改进并且可以用等效物替换其中的部件。尤其是，只要不存在结构冲突，各个实施例中所提到的各项技术特征均可以任意方式组合起来。本设计并不局限于文中公开的特定实施例，而是包括落入权利要求的范围内的所有技术方案。

参考文献:

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[3]王修春，魏军，伊希斌，等．3D打印技术类型与打印材料适应性[J]．信息技术与信息化，2014，(4)：84-90．