3D打印数字化纹理为鞋模咬花提供解决方案

3D打印模具
2021
04/08
10:16
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本帖最后由 小软熊 于 2021-4-8 10:16 编辑

来源:materialise

在工业产品的设计中,有很多情况是需要在一个表面上添加一个凹凸的纹理。一般是用于增加表面的摩擦力,改善产品机械性能,或者可以增加产品的美观度。我们穿的鞋子上的咬花就是一个非常典型的纹理。鞋子大底的咬花设计兼具了增加摩擦力和美观的作用。

传统的鞋模咬花制作都是在整个模具完成以后,通过酸腐蚀的方法将凹凸的纹理刻蚀在金属模具上。

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△传统的鞋模咬花制作过程

从上图中可以看到,CAD软件设计出来的鞋子首先需要用CNC制作木质的母模,再将母模进行几次倒模后制作出金属鞋模。

随着3D打印技术在鞋模行业的广泛应用,不少鞋模厂都使用3D打印机来打印树脂材料的母模以替代原来的木模。其实随着数字化咬花功能的不断强大,3D打印不仅能将母模外形打印出来,同时可以将咬花也随着母模一起打印出来。直接避免了会产生环境污染问题的酸腐蚀过程。我们称3D打印出来的纹理为数字化纹理。

将纹理进行数字化也可以使纹理设计数据保存在计算机内中,即设计人员在设计完鞋子外形后可以在同一台电脑中直接设计咬花,设计的安全性得到了大大的提高。

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△数字化咬花解决方案 Digital Texture

纹理是如何形成的
导入到数字化咬花模块中的零件都是STL数据。当确定好需要贴纹理的表面以后,需要首先在表面上生成UV Map,用来确定将来纹理图案的大小和方向等。之后就可以将已经准备好的带有灰度的纹理图案贴在UV Map上。软件中根据设定黑白偏移的参数,直接在零件表面生成带有凹凸的纹理STL数据,可以直接用于3D打印。
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△贴纹理的步骤
批量化纹理
对于鞋子来说,最大的难度是一个鞋子上有上百个不连续的表面。例如在下图中,所有蓝色的表面需要贴同一种纹理,那么这些表面可以组成一个面组,一次操作流程就将所有需要贴一种纹理的面都贴好。我们叫这个过程为批量化纹理。

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△批量化纹理

数字化咬花的处理流程
对于批量化纹理的零件来说,还有另外一个问题就是纹理变成实际的STL以后,细小的纹理细节使得STL数据量急剧增加,会影响设计的流畅性和后续数据处理的速度。因此,对于带有数字化咬花的鞋模来说,我们给出以下的处理流程:

1.CAD三维建模

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△CAD软件建模
2.数字化咬花模块
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△零件导入数字化咬花模块并贴纹理


3.Magics平台摆放
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△Magics数据准备
4.Build Processor加工处理及支撑
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△UnionTech(联泰)的BP界面

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△自动支撑
在图中可以看到,导入Magics平台中的纹理是二维的图片。但是实际上黑白的偏移在数字化咬花模块中已经以STL+的格式存储, 加工处理器在切片时会自动处理STL+数据,基于切片还原带有咬花的凹凸表面。既保证处理时数据量不会过大,同时实现了鞋子以及咬花的顺利打印。


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