1、树脂立体画制作开放性实验指导书南昌航空大学 万 红树脂立体画制作是一门开放性实验课。是全校理工、文科专业四年制本科学生认识铸造方法、接收科学实验能力培养的开端，要求学生通过本实验课，从而得到从事铸造科学实验的基本训练。开拓大学生制作工艺品的视野。实验的目的:实践教学是一种理论与实验相结合的教学形式，开阔了学生的视野、拓展了传递知识的容量、提高了大学生的学习兴趣，推动了文科与理科的交叉与融合，对于丰富理、工、艺术等多学科专业学生的知识结构。实验的任务: 树脂立体画工艺品是利用 3D 打印分层增材原理，采用手工绘制，在透明树脂中呈现出立体彩绘实物，具有透视立体实物效果的树脂艺术品。图 1 树脂立体
2、画 图 2 立体动物局部图实验一 树脂立体画制作实验一实验目的：树脂立体画制作实验应用了 3D 打印原理和树脂艺术品铸造工艺，将二者结合，创作出一种新型的树脂透视立体画工艺品成型工艺。这种工艺采用了分层方法来堆积彩绘的树脂层，从而创造出具有立体画效果的树脂作品,满足了 3D 效果立体画制作的要求，是创新的艺术品铸造手法，丰富了艺术品铸造的内容。二实验材料、 使用工具及仪器设备：1. 材料：硅溶胶、石膏、聚脂树脂、固化剂、填料、硅油、特制颜料等；2. 电吹风；3. 烘箱 RT2-30-12。三实验原理：3D 打印技术原理及特点是：将 “切屑加工”变为“立体打印” ；将三维实体变为近似二维平面实体
3、的制造；降低成型工序的复杂程度；不需要模具，特别适合复杂结构、个性化制造及创新构思的快速验证。而快速成型技术是 20 世纪 80 年代末产生的 3D 打印技术的前身，它也是一种新型制造技术。过程是利用三维 CAD 数据，通过快速烧结或者粘接的成型机，将材料一层层地堆积成实体原型。可以自动、快速、直接、精确地将设计思想物化为具有一定功能的原型，通过这个原型来制造批量生产的模具，实现量产。3D 打印技术具有成本小、设备占地小、无污染环保等优点，不仅可以制作产品模型，而且可以制作概念模型，广泛应用于材料成型工业、大型建筑工业、医用器械生产、汽车制造等方面。该技术在我国应用尚少，因而对于我国来说，开发
4、研究 3D 成型工艺具有较好的学术价值和经济效益。1892 年一个立体地形模型制造在美国申请专利，并提述了叠层制造的原理及工艺。百年间，类似的 3D 叠层材料堆积的专利有数百个之多，对实践中的技术探索也起到了积极的推动作用。随着第一台可以工业应用的立体光刻机器在 1988 年的诞生，标志着快速成型 3D 打印技术的增材制造技术，在工业中的应用才真正成功。如果没有三维CAD 实体模型绘制和对其进行分层堆积的软件支持，没有能够控制激光束按任意设定轨迹运动的振镜技术，以及互相协调配合的数控机械的话，增材制造技术就只能停留在一种理想化的原理层面。作为科学革命时代的代表性现代技术，增材制造技术在国外得到
5、大力支持，并列为前沿技术的发展方向。而我国在数字化时代中与发达国家相比，3D 成型技术还是有一定的差距。在当前回归实体制造业的世界潮流中，制造技术仍是国际发展科学技术的制高点 。树脂工艺品的成型它所形成的工艺方法需要不断地完善，这依赖于对原来的工艺的总结，也需要不断有新技术的补充、新工艺的加入。新工艺的来源靠经验靠探索，同时也可以从其他不同的工艺中借鉴。由于科技的进步，一些原来没有的工艺在逐渐地开发出来，并运用于工艺成型，如超声波技术、激光技术以及计算机辅助设计和计算机辅助制造技术。这些新的工艺方法，不仅提高了工艺制作的效率，降低了工艺制作一些工艺技术中的经验性难度，而且使原来无法做到的要求变
6、为可能。新技术还会为生产、研究带来新的观念。对于一般树脂工艺品，利用硅橡胶的复制性，制造硅橡胶模套来制作工艺品。对于 3D透明效果的立体画树脂工艺品，日本画家深掘隆介创造出分层绘画的方法，应用 3D 打印的原理分层彩绘，为树脂工艺品的成型增添了新的思路。四实验内容：通过对固化剂加入量，树脂层高实验研究，来调整固化剂的比例和加入量，确定树脂层高的范围，以满足树脂立体画工艺品的各种要求。实验原理是 3D 打印的逐层堆积原理。实验方法是用小型的容器如塑料小碗，小杯子作为盛放树脂的工具，然后配制一定量的树脂，加入固化剂之后浇铸到容器里，待其固化后进行彩绘，干燥后再配制树脂，浇铸固化后再一次彩绘，如此循
7、环往复，直至工艺品成型。具体操作步骤如图 3 所示：图 3 立体画树脂工艺品成型工艺流程图四注意事项：1.聚酯树脂先加入固化剂搅拌后，此过程应防止卷气，然后进行固化。2.为了更好的固化效果和较短的固化时间，随着树脂层高的减小，固化剂加入的含量越来越多，总体固化剂的含量控制到 10%20%。实验得出：分层浇注逐层彩绘树脂层高，立体花瓣采用树脂层高为 1.5mm，树脂中加入固化剂含量为 10%；立体树叶采用树脂层高为0.3mm，固化剂含量为 18%；立体动物采用树脂层高为 0.2mm，固化剂含量为 20%；立体浮雕采用树脂层高为 1mm，固化剂含量为 12%，达到立体效果最佳。五实验结果及分析：1
8、 展示树脂立体画艺术品图片。2 简述树脂立体画制作成型的全过程。选择成型容器首层透明树脂基层干燥逐层彩绘定量树脂确定分层高度制作封层表面处理除气调色 配制颜料首层树脂固化树脂固化除气3 简述 3D 打印技术原理及特点。实验二 仿玉树脂工艺品成型实验一实验目的：通过实验，掌握聚酯树脂与固化剂的比例及反应机理，掌握石膏控型原理，了解树脂工艺品的浇注过程及树脂成形缺陷产生的原因。二实验材料、 使用工具及仪器设备：1. 材料：硅溶胶、石膏、聚脂树脂、固化剂、填料等；2. 搅拌机；3. 烘箱 RT2-30-12。三实验内容：1. 制专用胶模：专用胶模具有的多重优良性能，能完全复制铜器表面细微的纹理特征，
9、快捷制模，脱模方便。但和一般模具不同，这种专用胶模具是软模具，所以必须对其制作靠模，进行控型，防止制蜡型时在液态树脂的压力下膨胀变形。由于石膏具有凝固快、成型性好、有足够的强度的特点，采用普通建材石膏制作靠模进行控型。制专用胶模：将配置好的硅橡胶涂刷在铜器上，约 5mm 左右厚度，待固化。2. 胶模控型（靠模）：将石膏和水搅拌均匀成浆状，然后将适量石膏放在平面上，把手压在石膏上，放一层塑料薄膜为分型面，再将石膏敷在手上。待硬化后取下。3. 浇注树脂：将制好的专用胶膜放入石膏靠模内定型，向其中浇注液态的树脂。 （树脂和固化剂按 100：1 比例） 4. 根据作品的样式、大小制作内饰，可以绘图，可以文字表达。在透明树脂工艺品成型过程中，在加入树脂一半时，控制内饰加入工艺品时的位置，方向，然后加入树脂的另一半，最后成型，达到仿翡翠工艺品的效果。四注意事项：1. 不饱和聚酯树脂先加入固化剂搅拌后，此过程应防止卷气，然后进行固化。2. 硅橡胶模是软模，在压力下很容易变形，制好的硅橡胶模最好放在和它对应的石膏型中。五实验结果及分析：1. 详述仿玉树脂艺术品成型的全过程。2. 展示仿玉树脂艺术品图片。3. 谈谈你对实验过程的体会，有什么建议要求。
