研发应用INDUSTRIALINNOVATION产业创新研究105作者简介：杨润天，男，北京人，研究助理；研究方向：信息技术与工程。3D打印技术制作高质量模型的研究杨润天（多伦多大学电子与计算机工程系，加拿大多伦多M5S1A1）摘要：3D打印技术在被应用于艺术模型制作时，对表面光滑度和细节度有较高要求，为满足要求，常需要使用对人体有害的材料和后期处理工序。文章对3D打印与模型质量进行了研究，提出了一种无毒、廉价且对设备要求较低的3D打印方式，以满足常见的高质量尤其是艺术模型制作需求，并分别从打印前软件中的处理设置、打印后模型实体的表面处理两方面进行讨论，覆盖了热挤出式打印机细节保留及部件无毒后期处理两大核心实操细节。关键词：3D打印；艺术模型；表面处理；热挤出3D打印；层纹处理；快速原型制作一、引言（一）3D打印3D打印技术是将材料直接沉积到指定位置，逐步累加形成目标结构的增材制造技术。由于其增材制造的特点，加工过程无需考虑诸如刀具尺寸、结构阻挡、碎屑排出或耗材形状等问题，大大降低了使用难度和工具的维护成本，同时也让3D打印能够制造传统工艺难以制造的中空结构和复杂纹理[1]。目前3D打印最主流的实现方法为热挤出、光固化以及粉末烧结。粉末烧结所需设备复杂，常只用于金属3D打印，而热挤出和光固化是最常见的桌面3D打印机种类[2]。热挤出打印机其结构简单，制造成本低，开源软硬件丰富，因此成了最常见的3D打印机[2]。同时，热挤出打印机常用的耗材聚乳酸（PLA）是一种可由淀粉发酵生产，较易生物降解的环保塑料，聚乳酸在热熔挤出过程中也几乎不产生有害气体[3]。相对地，因为热挤出的特点，打印时易受到振动和重力干扰，较难打印出微小结构。打印件在竖直方向上的机械强度也较低于同材料水平方向上的强度。光固化打印机通过选择性地照射光固化树脂使其凝固，逐层积累形成立体结构[2]。由于其打印过程完全在液态树脂中进行且机械部件少，使其避免了许多热挤出打印机的缺点，如易受到振动和重力影响等，同时也拥有极高的打印精度。但相对地，光固化树脂中常包含挥发性溶剂，会危害使用者的健康[4]，树脂的价格也相对更高，打印机本身也因技术限制难以有很大的打印尺寸，光屏等部件需定期更换而有更高的维护成本。（二）3D打印在艺术行业的应用随着计算机算力增强和数字建模技术成熟，越来越多的艺术家开始使用建模软件来辅助工作。数字建模与雕刻技术相比传统雕塑有许多优点。数字建模能够完全消除物理材质对塑...
