一种发光字的3d打印方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及广告标识领域常用的发光字，特别提供一种简单高效的发光字3D打印方法。
【背景技术】
[0002]发光字是采用发光二级管为光源制作的发光字体，其具有白天美观，夜晚亮丽，省电节能，经久耐用，宣传效果好等诸多优点，广泛应用于广告领域。目前发光字的制备还是以采用雕刻机、弯字机等设备并结合手工制备为主，该种方法都需要大型设备、场地空间及技术熟练度的配合才能完成制作，不仅效率低，而且会造成原材料的浪费。
[0003]随着全民创新热潮的来袭，3D打印技术在制造业、工业、医疗、珠宝、航天及个人应用领域得到爆炸式的发展，3D打印技术在广告制作领域的发展截止到目前主要有两大瓶颈需要突破，即:打印速度慢和建模困难。现有立体模型软件与雕刻软件不通用，且采用立体模型软件制作的文字图形会有缺陷，不适和进行3D打印。
[0004]申请号为201310535075.5的专利文献公开了一种基于3D打印制作立体发光字的方法及装置，该方法首先雕刻出字形轮廓的面板，再利用三维打印装置沿面板边缘沉积立体发光字的围边材料，并对围边外边缘进行铣削处理；然后再雕刻底板，在底板上雕刻出字形轮廓的固定槽，并在底板上布置LED颗粒，最后将布置有LED颗粒的底板安装到围边上，完成整个立体发光字的加工。该方法在实际操作中会出现一些问题，如该方法利用三维打印装置沿面板边缘沉积立体发光字的围边材料，然而三维打印装置无法精确找到面板边缘并沿其边缘沉积围边材料；而且打印出来的围边存在缺陷，需要对其进行铣削处理，不仅增加制作成本，且该处无法制成透明围边，从而限制了发光字的样式；另外，该方法需要在底板上雕刻固定槽，这不仅需要增加底板厚度，而且进一步增加制作发光字的时间成本和原料成本。
【发明内容】
[0005]本发明的目的在于提供一种高效、节能的发光字的3D打印方法，该方法操作简单，环保高效，成本低，所得产品后期维护方便，适合推广应用。
[0006]本发明具体提供了一种发光字的3D打印方法，其特征在于，制备工艺流程为:
[0007]①、制图建模:设计发光字的大小、形状，制成带有壁厚的字形线框图；
[0008]②、雕刻发光字面板:采用雕刻机按照步骤①所得字形线框图制作发光字面板；
[0009]③、打印立墙和灯板:将步骤①所得字形线框图拉伸成立体的带壁厚的字框图，采用3D打印技术分别打印立墙(围边)和灯板；其中立墙内壁上设有垂直于立墙的支撑沿，用于支撑面板；灯板的一面上设有垂直于灯板平面的凸棱，凸棱与灯板边缘的距离为立墙的厚度；
[0010]④、贴光源:将发光源贴于灯板带有凸棱的一面；
[0011]⑤、组装:将立墙套于灯板的凸棱外，再将面板置于立墙的支撑沿上，完成发光字的组装。
[0012]本发明所述发光字的3D打印方法，其特征在于:在步骤①中，设计发光字的大小、形状后制成线框图形，将该图导入三维建模软件中，将图形中的线条打碎成大量点，然后进行线段连接并圆滑成圆弧，将打碎成的点连接成连续光滑的线条，完成对字形线框图缺陷的修复；将修复好的线框图制成带壁厚的字框图，做为面板雕刻用线框图储存。
[0013]本发明所述发光字的3D打印方法，其特征在于:在圆滑成圆弧时相切点精度设为
0.01mm,圆弧公差值设为0.01?0.1mm。
[0014]通过汉字输入法输入的文字，在微观条件下存在缺陷，无法直接用于3D打印，比如字体线条有交叉、断点、尖角、凹陷等，如不修复则无法完成建模。在现有主流三维建模软件中，文字只是起到标注和说明等辅助作用，当文字线框作为建模基础时，细微处的错误是必须进行修复的，所以本发明把文字线框打散成大量的点，然后修复成平滑的直线或圆弧组成无缺陷的文字线框。
[0015]本发明所述发光字的3D打印方法，其特征在于:将步骤①中所得面板雕刻用线框图存储为.dxf格式的文件，然后用Adobe illustrator软件打开该文件并转成.eps格式的文件，最后用文泰雕刻软件打开该文件并转成.ac6格式文件，从而导出NC加工路径。
[0016]本发明所述发光字的3D打印方法，其特征在于:凸棱与灯板边缘的距离为立墙的厚度+0.3mm配合间隙；面板雕刻的配合间隙为0.22mm。本发明所述发光字的3D打印方法，其特征在于:步骤③采用的3D打印机喷头直径为0.4-0.8mm(优选0.6mm)，壁厚0.4?
1.6mm (优选 1.6mm)，层厚 0.2 ?0.6mm (优选 0.6mm)，温度 200 ?260 °C (优选 230-240 °C )，热床0?50°C (优选50°C )，打印速度为40?80mm/min。发光字的打印质量与打印速度、层厚以及喷嘴直径成反比，与喷嘴温度成正比。通过打印发光字正面及立面既能透光又不露光斑的实际应用需求，其最佳配置是:打印速度60_、喷嘴直径0.6_、层厚0.4_、喷嘴温度230-240Γ (随环境温度变化略有不同)。此配置在保证打印质量同时速度提高3-6倍。
[0017]采用本发明所述方法制备的发光字，包括面板1、立墙2和灯板3，其特征在于:
[0018]面板1是透明或半透明的字型平板；
[0019]立墙2为内部中空的立体字框架，其内壁上设有垂直于立墙2的支撑沿21，用于支撑面板，防止面板落入立墙2内；
[0020]灯板3正面设有LED颗粒，且其正面设有垂直于灯板3的凸棱31，凸棱31与灯板3边缘的距离为立墙2的厚度+0.3mm的配合间隙，方便凸棱31伸入立墙2内腔并与其精确配合；
[0021]使用前，将立墙2套于灯板3的凸棱31外，再将面板1置于立墙2的支撑沿21上，完成发光字的组装。
[0022]所述面板1面对立墙2的一侧可以贴有装饰材料，如彩色树脂珠等，该装饰可以使发光字不发光时依然美观。
[0023]所述立墙2为透明或半透明框架，灯板3上的凸棱31为透明材质制成，凸棱31内侧设有装饰部件，如特定图案、电话号码、文字信息等；或所述立墙2为透明或半透明框架，灯板3上的凸棱31为不透明材质制成，其形状为镂空图形、数字或文字；当LED颗粒发光时，可以在侧面看到相关内容，使发光字展示信息更加丰富。
[0024]灯板立墙2高度经过实验发现5-7_效果比较好，既能稳定住字壳又不会遮挡LED发光角度，灯板立墙2厚度优选1.2-1.6mm(必须与打印机型喷嘴直径匹配)一般为喷嘴直径的倍数。
[0025]用镜面双色板封底替换灯板3，立墙2内侧距面板1约5?7mm贴有LED颗粒，此方法可制作15mm超薄立体发光字。
[0026]本发明所述方法更适用于小型发光字，所述小型发光字的长度为100?400mm。
[0027]超薄发光字制作方法:将LED灯带粘于发光字立墙2内侧，距面板1约7mm左右，取消灯板3，改用镜面双色板封底，此方法可制作15_超薄立体发光字。
[0028]本发明优点如下:
[0029]1)、采用3D打印技术制作立体发光字具有打印精度高、打印速度快(打印一个120mmX 120mm X 30mm的字壳只需20分钟左右)、操作简单等优势。
[0030]2)、采用本发明所述方法制备得到的发光字无接缝，打印精度达到0.1_，高于手工制作。
[0031]3)、采用本发明所述方法制备得到的发光字结构简单，易安装可拆卸，方便后期维护，且面板内可加树脂珠等装饰，立墙可采用透明装置，并可在立墙内添加各种装饰或广告信息(如商家电话号码、地址等)，也可把文字