开源艺术雕刻软件在创意工艺品中制造的应用

傅骏 邓鹏玲 谯攀 冯姗 廖先强

1、四川工程职业技术学院材料工程系 2、西华大学材料科学与工程学院 3、四川理工学院美术学院

开源艺术雕刻软件在创意工艺品中制造的应用

傅骏1邓鹏玲1谯攀2冯姗3廖先强1

1、四川工程职业技术学院材料工程系 2、西华大学材料科学与工程学院 3、四川理工学院美术学院

开源软件是开放源代码的软件，免费使用。采用开源艺术雕刻软件Sculptris绘制了3D模型，利用3D打印机获得ABS模样，粘接蜡质浇注系统，通过熔模铸造获得了金属材质创意工艺品。

开源软件；Sculptris；创意工艺品

创意工艺品别出心裁、与众不同，满足了人们日益增长的个性化需求。创新创业团队承担了四川省大学生创新创业训练计划项目“基于熔融沉积FDM的金属材质创意工艺品制造实践”，将用户的创意打印成3D模样，通过铸造手段生产金属材质创意工艺品。主要流程见图1[1]。

图1 金属材质创意工艺品生产流程

从图1可以看出，要得到3D模样，首先要有3D模型。3D模型的来源有下载、软件自带、三维扫描、绘制等方式。本课题采用开源艺术雕刻软件Sculptris绘制3D模型进行了试验。

1 开源艺术雕刻软件Sculptris

艺术雕刻软件Zbrush，它的功能强大但价格昂贵。开源软件是指开放源代码的软件，任何人都可以免费使用它全部功能[2]。目前流行的开源艺术雕刻软件有Blender、Sculptris等。考虑到功能和操作的方便性，团队成员选用了Sculptris。图2是Sculptris的界面。

图2 Sculptris的界面

2 利用Sculptris绘制3D模型

Sculptris的9种笔刷完成主要的绘制功能，如表1所示。选择每种笔刷后，中间位置会显示相应的图标，并可以进行相应的设置。

表1 Sculptris的9种笔刷

Sculptris的主要功能是由左上方9个按钮来完成的。以绘制一只小狗为例，其绘制基本过程是，拖动小狗身体，用膨胀的方法拖出狗的尾巴、塑造头部、拖动耳朵、用折痕画出耳朵的空洞、制作面部五官等。图3是团队成员利用Sculptris绘制小狗3D模型的两个步骤。

2.四川省教育厅“开源软件在增材制造创新教育中应用探索与实践”（17SB0411）。

3 制造金属材质创意工艺品

3D打印又被称为“增材制造”，原材料利用率高、单件成本与生产批量无关。主要的3D打印技术有熔融沉积（FDM）、选择性激光烧结（SLS）、立体印刷（SLA）、三维打印（3DP）等。其中，FDM技术的设备与原材料价格便宜、成型时间短、成品的精度满足使用要求，成为人们的首选[3]。

将上面的3D模型输出为stl格式。采用熔融沉积FDM打印机打印，获得3D模样。图4是打印得到的3D模样。

图4 3D模样

将3D模样在熔模铸造企业，粘接蜡质浇冒系统，5天后生产获得金属材质创意工艺品。经过后处理顺利交货。图5是本次试验获得的金属材质创意工艺品。

4 结束语

图5 金属材质创意工艺品

生产金属材质创意工艺品首先必须有3D模型。3D模型的来源有下载、软件自带、三维扫描、绘制等方式。创新团队选用开源艺术雕刻软件Sculptris绘制了3D模型，然后通过3D打印、熔模铸造、后处理等工序，获得了金属材质创意工艺品，推进了创新创业课题进展。部分关键技术正在申报专利。

[1]傅骏,魏继业,谯攀,殷国富.单件铸钢件艺术品的快速熔模铸造实践[J].铸造技术,2016(11)∶2491～2493.

[2]傅骏,范义侠,朱源东,殷国富.开源软件FreeCAD在铸造CAE三维建模中的应用实践[J].热加工工艺,2016(19)∶105～107.

[3]傅骏,贾定磊,陈浩,杨霞,冯姗,谯攀.3D 打印技术用于砂型铸造工艺品的实践[J].铸造技术,2017(06)∶1500～1502.

∶傅骏，男,1973年出生,四川仪陇人,教授,研究方向∶数字化设计与制造、职业教育。

∶1.四川省大学生创新创业训练计划项目“基于3D打印与泥范铸造的青铜器制造实践”（201712763001）