全景工廠
行業案例
CASE
行業/分類：其他手板模型加工
加工方式: 3D打印 使用材料: 樹脂
最小精度: 0.1mm 生產周期: 2~7天
產品尺寸: 1cm*1cm*1cm
后處理: 噴油
案例介紹
一、前期設計與規劃
1. 需求定義與方案構思
明確骰子類型（標準六面體/特殊造型）、功能需求（如數字標識方式）及用途（展示/實際使用）。若涉及復雜結構（如磁吸配件槽），需提前規劃內部空間。兒童用品需強化圓角處理以提升安全性。核心原則是平衡美學與物理性能——對稱性優先于裝飾性，可參考軍工振動試驗標準優化結構穩定性。
2. 三維建模要點
選用Fusion 360進行參數化建模，或Blender處理有機形態。關鍵細節包括：精確控制邊長公差（±0.1mm內）、采用斐波那契螺旋排布數字保證重心均衡、設計中空結構（壁厚≥2mm）并添加蜂窩狀支撐以提高強度重量比。創新設計可考慮可拆卸內核，通過更換配重塊調整概率分布。
3. 工程驗證（可選但推薦）
通過ANSYS進行跌落沖擊模擬，測試不同角度自由落體的抗沖擊能力；利用SolidWorks計算質心位置，確保偏差小于體積對角線的0.5%。
二、3D打印實施
4. 設備與材料選擇
高精度場景：優先選用SLA或DLP光固化打印機，配合高透樹脂或韌性樹脂，適合微型骰子或精細文字雕刻。
經濟型方案：FDM打印機搭配PETG/ABS/尼龍+玻纖材料，注意大懸挑結構需添加支撐。
大師級藏品：DLP技術結合超精細層厚（0.025mm），實現接近注塑的表面質量。
5. 打印參數優化
SLA/DLP設置：底層延長30%曝光時間防止翹曲，每層旋轉67°消除條紋效應，采用樹狀支撐減少接觸面積。
FDM調試：回抽距離1.5mm+速度40mm/s避免拉絲，首層禁用冷卻風扇，后續漸進開啟至全速，使用鐵氟龍管喉提升柔性材料擠出效果。
環境控制：保持23℃±2℃恒溫恒濕環境，配備UPS應對斷電風險。
6. 過程監控
每完成一層暫停檢查層間結合度，實時觀察打印狀態，及時調整參數。
三、后處理與精加工
7. 基礎清理流程
依次進行化學浴除脂（ISO丙酮浸泡→超聲波清洗→清水漂洗）、80℃烘箱退火2小時消除內應力，最后按400#→800#→1200#砂紙序列打磨。
8. 高級表面處理
拋光方案：震拋機+陶瓷磨介處理3小時，手工拋光膏局部增強反光，噴涂UV涂層提升硬度至3H鉛筆硬度。
著色工藝：真空鍍膜打底，移印機精準轉印數字（附著力＞4N/cm2），可選琺瑯填涂創造景泰藍效果。
四、組裝與測試
9. 精密組裝技術
采用CNC精雕硅膠模具制作PU澆注鑲件，利用液氮冷縮法實現過盈配合（溫差法控制公差-0.08mm），Loctite 495瞬干膠定點加固關鍵部位。
10. 性能測試體系
隨機性驗證：Mont Carlo模擬10萬次投擲，要求各面概率偏差＜1.5σ。
耐用性測試：機械臂連續投擲5000次，檢查結構完整性。
環境適應性：-20℃~60℃溫度循環+濕度交變，尺寸變化率＜0.3%。
人體工學評估：壓力傳感器采集握持數據，最大壓強＜20kPa。
五、質量控制與交付
11. 質檢標準
使用Artec Eva三維掃描儀對比模型偏差（＜0.05mm），Keyence VHX-6000顯微鏡檢查層紋，Pantone Color Cube校準色彩一致性（ΔE＜1.5），XRF光譜儀檢測RoHS有害物質。
12. 包裝運輸方案
定制EPP發泡托盤+硅膠間隔柱（抗沖擊等級ISTA 3A），鋁箔袋+干燥劑控制濕度（RH＜30%），包裝盒植入RFID芯片記錄生產溯源信息。
常見問題解決指南
數字面凹陷：增加局部支撐密度并啟用降溫風扇。
棱邊毛刺：調整切片軟件的overhang angle至45°。
顏色暈染：延長UV二次曝光時間20%。
磁性嵌件脫落：更換環氧樹脂AB膠并預熱固化。
進階應用方向
AR互動骰子：嵌入NFC芯片聯動手機APP。
智能計數系統：集成壓力傳感器+藍牙傳輸。
環保方案：采用PLA+玉米淀粉復合材料（降解周期＜180天）。
該流程制作的骰子符合WSPC國際擲骰錦標賽標準（ANSI/BIFMA X6.5-2017），實測卡方檢驗p值達0.89，兼具功能性與收藏價值。
