这类线框镂空菱形多面体结构,最早脱胎于数学几何教具的实体化需求,现在更多应用在文创展陈、桌面装饰、3D打印创客教学场景中,也有部分装置艺术创作者会将等比例放大的该类结构作为商业空间的吊顶装饰、橱窗陈列构件使用。从结构设计逻辑来看,整体采用等径杆材拼接的框架形式,没有实体封闭面,在保证整体几何形态辨识度的前提下,最大限度降低了整体重量,同时镂空结构不会遮挡视线,放置在桌面时不会产生厚重的遮挡感,作为陈设件不会干扰周边物品的视觉呈现。
设计过程中首先要保证多面体每个菱形面的边长一致性,所有杆件的截面尺寸统一,相邻杆件的衔接处做圆角过渡处理,避免3D打印过程中出现应力集中导致的层间开裂,同时也能去除尖锐棱角,作为日常摆件使用时不会划伤接触者。整体外形的宽度尺寸控制在54mm,最大对角线直径56mm,整体高度62mm,这个尺寸边界刚好适配常规桌面陈设的摆放需求,不会占用过多桌面空间,也能保证结构细节有足够的呈现尺寸,不会因为尺寸过小导致杆件打印时出现变形、断连的问题。
从实际使用场景出发,该结构不需要额外的安装固定结构,底部三个自然接触点形成稳定的支撑面,放置在水平面上即可保持稳定,不需要额外配置底座。如果用于展陈场景放大制作时,只需要等比例缩放所有杆件的截面尺寸,保证整体结构的刚度即可,放大后的结构可以在杆件内部穿入LED灯带,利用镂空结构的透光性形成光影效果,适合作为科技类展会、文创空间的氛围装饰件。
结构建模过程中需要重点关注每个杆件的衔接角度,所有相邻杆件的夹角保持一致,保证整体几何形态的对称性,避免出现面型偏移导致的整体形态歪扭。杆件的壁厚设置需要匹配3D打印的工艺要求,采用FDM工艺打印时壁厚不小于1.2mm,采用光固化工艺打印时壁厚不小于0.8mm,即可保证打印完成后结构有足够的结构强度,日常拿取、摆放不会出现杆件断裂的问题。因为整体是线框结构,打印过程中不需要添加过多的支撑结构,仅在少数悬空角度较大的衔接位置添加少量易拆除的支撑即可,能够有效降低打印耗材的消耗,缩短打印时长。
这类几何结构除了作为陈设摆件使用外,还可以作为3D打印教学的典型案例,用来讲解多边形建模、对称结构建模、参数化结构调整的相关技巧,学习者可以通过调整杆件的截面形状、多面体的边数、镂空比例,衍生出更多不同形态的几何结构作品。在工业设计领域,该类结构的形态逻辑也可以被借鉴到产品的外壳设计、散热结构设计中,比如部分小型数码产品的保护壳、灯具的散热框架,都可以参考这种镂空框架的结构形式,在保证结构强度的同时降低整体重量,提升外观的科技感与设计感。
需要注意的是,当该结构用于不同场景时,尺寸缩放需要同步调整杆件的截面参数,比如放大到1米以上作为空间装置使用时,杆件需要更换为金属材质,采用焊接或者专用连接件拼接,此时需要重新核算结构的承重能力,保证大尺寸结构的稳定性;如果缩小到20mm以内作为钥匙扣挂件使用,则需要在结构顶部预留挂孔位置,同时适当增加杆件壁厚,避免日常携带过程中出现结构断裂。整体结构没有复杂的曲面特征,所有特征都是规则的杆件衔接,不管是3D打印还是小批量注塑生产都有较好的工艺适配性,不需要复杂的模具结构即可实现批量生产。
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- 系统要求: 3D Manufacturing Format,Rendering
- 软件分类: 3D打印机










