先从巴伊杰列克塔的结构拆解来看,整体为高耸塔式结构,下部是三角发散式支撑腿,中部为竖直塔身,顶部是标志性的球形观景舱,设计时将支撑腿的倾斜角度控制在3D打印无需额外支撑的自支撑阈值内,也就是与打印平台夹角不小于45度,避免打印过程中支撑结构拆除时破坏表面纹理;塔身部分做了等比例的截面收分,从底部到顶部直径缓慢收窄,既还原真实建筑的挺拔感,也避免打印时出现层纹偏移;顶部球形观景舱做了分体式拼接设计,将球体拆分为上下两个半球,打印完成后通过定位凸台拼接,既减少球体打印时的悬空面积,也能保证球体的圆度误差控制在0.2mm以内,满足后期上色或者展示的精度要求。本次涉及的两款地标建筑打印模型,分别对应哈萨克斯坦努尔苏丹的巴伊杰列克观景塔与和平和解宫,在文旅周边开发、城市规划展示、建筑教学演示场景中均有较高的实用价值。做这类建筑类打印模型的结构设计时,首先要平衡打印成型率与外形还原度,不能一味追求细节堆砌导致打印过程中出现大量支撑残留,也不能过度简化损失地标本身的识别特征。
再看和平宫的模型设计,建筑本身为金字塔形结构,外立面是规则的三角网格玻璃幕墙,设计时将外立面的网格凸起高度控制在0.3mm,既还原幕墙的分格质感,又不会因为凸起过高导致打印时出现层间错位;金字塔的四个斜面同样做了自支撑角度校核,四个面与打印平台的夹角均满足FDM打印的自支撑要求,无需额外添加内部支撑,大幅降低打印后处理的工作量;建筑底部的入口部分做了局部内凹处理,内凹深度控制在2mm以内,避免内凹过深导致打印时出现塌边问题。
从安装边界来看,两款模型均设计了统一规格的底座接口,底座直径统一为80mm,可适配常规的3D打印展示底座,也可直接固定在沙盘的对应点位上,巴伊杰列克塔模型总高度控制在150mm,和平宫模型总高度控制在60mm,整体尺寸适配1:1000的城市沙盘比例,既不会因为尺寸过小丢失细节,也不会因为尺寸过大占用过多沙盘展示空间。在实际应用中,这类建筑打印模型除了用于沙盘展示外,还可作为文旅文创产品的原型,通过调整打印比例制作成不同尺寸的桌面摆件,也可用于建筑类专业的教学演示,帮助学生理解地标建筑的结构逻辑与造型特点。
设计过程中还考虑了不同打印工艺的适配性,模型的最小壁厚统一设置为1.2mm,既满足FDM打印的最小壁厚要求,也适配光固化打印的精度要求,无需针对不同打印工艺重新调整壁厚参数;模型的所有转角处均做了R0.5mm的圆角处理,避免打印时出现尖角翘边或者层间开裂的问题,同时也提升了模型拿取时的安全性,不会因为尖角过于锋利划伤使用者。针对建筑表面的纹理细节,比如巴伊杰列克塔塔身的装饰线条、和平宫外立面的幕墙分格,均采用浅浮雕的方式做在模型表面,纹理深度不超过0.3mm,既保证细节清晰可辨,又不会因为纹理过深导致打印时出现积料或者拉丝问题。两款模型的拼接位置均设计了0.1mm的装配间隙,保证打印完成后可以顺利拼接,不会因为打印膨胀导致装配过紧,也不会因为间隙过大出现拼接松动的问题;拼接定位凸台的长度设置为3mm,足够保证拼接后的结构强度,正常拿取展示时不会出现分体脱落的情况。
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- 系统要求: SOLIDWORKS,Rendering
- 软件分类: 3D打印机

