如何制作自己的 3D 打印透光浮雕

3D 打印透光浮雕 - 甘道夫

透光浮雕是一种三维图像,可根据光照的强度和质量发生变化。浅色区域非常薄,能让更多光线通过,而较厚的部件则显得较暗。

透光浮雕的历史可以追溯到 19 世纪,当时的传统做法是用蜡雕刻,再用石膏制模,最后经瓷土烧铸而成。同期摄影术的发明虽为瞬间留影提供了更便捷的方式,但如今 3D 打印技术却能让我们完美融合两种艺术形式的精髓。

由于需要呈现精细复杂的纤薄结构,透光浮雕最适合采用高清晰度的立体光固化 (SLA) 3D 打印机进行制作。相比之下,塑料挤压的熔融沉积成型 (FDM) 打印机会产生较厚的层纹和难看的堆积,导致图像的外观效果大打折扣。

本教程将通过三个简易步骤,指导您使用 Formlabs SLA 3D 打印机完成 3D 打印透光浮雕的创作。

您需要准备:

立体光固化
白皮书

桌面级立体光固化 (SLA) 3D 打印介绍

您是否在寻找一台 3D 打印机以制造高清晰度的 3D 模型?下载我们的白皮书以了解 SLA 打印的工作原理以及为什么 SLA 打印是可创建具有完美细节模型的最受欢迎的 3D 打印流程。

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设计透光浮雕

首先,挑选一张照片。透光浮雕的成像效果依赖于图像各部分的明暗对比度。得益于 SLA 3D 打印的高清晰度,任何对比度适中的图片都能呈现出清晰且细节精美的图像。如果图片对比度较低,可尝试将其转换为黑白效果、调高对比度或使用照片编辑工具去除背景。

方案 A:使用免费的透光浮雕生成器

如需进行 3D 打印,可将二维图像转换为三维透光浮雕模型。有多种在线透光浮雕生成器工具可供选择,其中最简单的是一些免费在线透光浮雕生成器,如 ItsLitho类似的图像到透光浮雕转换器

使用拖放式透光浮雕生成器,创建可 3D 打印的透光浮雕只需几秒钟。

方案 B:使用先进工具全面控制

Adobe Photoshop(可在此下载免费试用版)或 Blender 等高级工具可进行精细调整。以 Photoshop 为例的操作步骤如下:

  1. 从 Adobe 官网安装 Photoshop 的“Make Lithophane(制作透光浮雕)”操作插件。解压文件,得到“Make Lithophane.atn”。
  2. 要安装该动作,请打开 Photoshop,并通过 Window(窗口)> Actions(操作)打开 Actions(操作)窗口。
  3. 单击窗口右上角打开操作菜单,如下图红色标注处:
    制作透光浮雕 3D 打印
  4. 单击 Load Actions(加载操作)并导航到文件“Make Lithophane.atn”。
  5. 现在,您应该可以在操作列表中看到“Make Lithophane(制作透光浮雕)”。
  6. 打开要制作成透光浮雕的图片。
  7. 运行“Make Lithophane(制作透光浮雕)”操作。Photoshop 会自动执行一系列步骤,将图像转换为灰度图像、反转颜色并生成 3D 深度图,同时创建浮雕边框与平整背板。 
    制作透光浮雕 3D 打印
  8. 要以 STL 文件形式导出到 Form 3 打印机,请在 Properties(属性)窗口中单击红框位置打开打印设置。(也可以通过 3D > 3D Print Settings(3D 打印设置)访问)。单击蓝框所示的 3D 打印按钮进行导出。
  • 将“Print To:(打印到:)”设置为 Local(本地)。
  • 设置“Printer(打印机)”值为 Export STL(导出 STL)。
  • 将“Printer Volume(打印机体积)”设置为 Millimeters(毫米)。
  • 将“Detail Level(细节级别)”设置为 High(高)。
  • 将“Scene Volume(场景体积)”设置为所需尺寸,只要 X 低于 125,Z 低于 175 即可。
    场景体积透光浮雕导出

在 Form 3+ 上以丰富细节 3D 打印透光浮雕

下一步,在 Form 3+ 上 3D 打印石材透光浮雕。要想获得最快的效果,可将模型平面直接置于构建平台打印,无需添加支撑。

在构建平台上 3D 打印透光浮雕

另外,也可以选择垂直打印大型透光浮雕,最大尺寸可达 185mm x 145mm。这种方式还能简化从构建平台取下部件的过程,并且一次 3D 打印最多可放入 19 个透光浮雕,显著提升生产效率。

  1. 在 Formlabs 的切片软件 PreForm 中打开 STL 文件。PreForm 会自动检测模型的完整性问题并进行修复。
  2. 使用 Select Base(选择基底)功能直接在构建平台上定向已选文件。
  3. 使用 White Resin 以 50 微米的层高打印可获得最佳效果。如果时间紧张,100 微米也能呈现出色的效果。

使用 Form Wash 和 Form Cure 实现后处理自动化

后处理 3D 打印部件对于获得完美的表面效果至关重要,而由于透光浮雕部件精细且纤薄,需要格外小心。

为了获得最佳效果,建议使用 Formlabs Form Wash 和 Form Cure 自动化后处理解决方案,简化小批量定制产品的生产流程。

  1. 将构建平台从 Form 3+ 中拉出,直接放入 Form Wash,无需先将透光浮雕从平台上取下。Form Wash 会通过搅动异丙醇 (IPA),清洁最难以触及的区域。
  2. 部件完全干燥后,轻轻将 3D 打印部件从构建平台上取下,放入 Form Cure 中。由于透光浮雕较薄,固化所需的时间较短,可在设备上选择以 40 °C 固化 5 分钟。
固化 3D 打印透光浮雕

至此,您的 3D 打印透光浮雕已制作完成。得益于桌面级 SLA 3D 打印机的高精度与丰富细节,制作出的透光浮雕效果非常精美。

固化 3D 打印透光浮雕

您可将其悬挂于窗台感受透光之美,或添加 LED 背光制作成透光浮雕夜灯,在夜晚欣赏。尽享制作透光浮雕的乐趣!

特别鸣谢 Formlabs 意大利合作伙伴 Manufat 为本流程提供的专业技术支持。

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