3D打印技术在广告发光字领域的应用研究

2021-01-11梁孟享姚文龙胡铁力

数字通信世界 2021年9期

梁孟享，姚文龙，胡铁力

（广西安全工程职业技术学院，广西南宁 530100）

0 引言

信息技术与网络技术的飞速发展，加速了人们进入信息社会和知识经济时代的步伐，人们迫切希望通过不同的渠道来获取信息和知识，而广告就是我们了解信息的一个非常重要的手段。但是随着人们生活质量的不断提升，审美的多元化发展，对广告发光字呈现的立体效果要求也越来越高，有视觉冲击力和感染力的广告发光字更能吸引广大消费者的眼球。为了满足人们日益多样化的需求，需要对传统广告字进行革新。而利用3D打印技术打印广告发光字，具有更强的视觉冲击力和感染力。目前，将3D打印技术植入广告领域已经成为整个广告行业的主流趋势，具有很大的市场价值和发展前景。

1 3D打印技术介绍

3D打印技术最早出现在20世纪80年代中期的美国，并随着智能制造技术、计算机网络技术和通信技术的不断发展，3D打印技术也随之得以完善和成熟。3D打印技术是一种增材制造代替传统的减材制造（如切削加工、激光切割等）或者等材制造（如锻造、铸造等）的智能化制造技术[1]。传统的制造加工技术是在原材料的基础之上，利用切削加工切除工件余量的工艺方法得到零部件，然后将零部件通过焊接、拼装等成形加工方法才形成一个完整的产品，整套生产加工流程耗时耗力。而3D打印技术原理则是借助于相关计算机辅助设计软件，对零件的三维模型进行分层切片，每一层截面得到一个二维的轮廓数据信息，把这些二维数据信息整合成一个数字化模型文件，借助粉末状金属、液体状或塑料等黏合材料，通过逐层打印的方式打印出目标三维实体模型[2]。3D打印技术打印出来的三维模型产品，不仅能缩短产品的生产研发周期，提高生产效率，还能降低生产成本。目前，3D打印技术已被广泛应用在电子、医疗、工业产品设计、广告、汽车制造、文娱产品、航空航天等领域。

2 3D打印技术在广告发光字领域的应用

随着政府大力提倡城市亮化的号召，发光字的需求量越来越大。通常，广告领域的发光字是由字壳、面板、底板和发光二极管组合而成的发光标识，其中发光二极管LED作为光源。3D打印发光字是结合传统发光字制作工艺和3D打印技术、新材料技术、智能制造技术等优化整合实际而成，给广告发光字领域提供一个全新的生产方式，其主要用来打印字壳，有六个应用特点。

（1）能够降低广告制作的材料成本。目前，常见的传统广告发光字有树脂发光字、亚克力发光字、吸塑发光字、金属（铁皮、不锈钢、铝锌、钛金等）围边发光字、外漏发光字等。不同的材料其特性不同，但不管是哪一种材料，其制作的材料成本都比较昂贵。3D打印技术有很多种类型，比如光固化立体成形SLA、叠层实体制造LOM、选择性激光烧结SLS、三维印刷成型法3DP和熔融沉积制造FDM等，而广告行业通常采用FDM型3D打印技术，其主要使用的打印材料是聚乳酸（PLA）。这种材料环保无毒无味、耐高温、强度高、可生物降解，市面上质量较好的PLA，一千克才几十元左右，性价比很高。一个1m2左右的发光字，用FDM型3D打印机打印出来的实物模型，材料成本都不足20元，远远低于使用传统广告发光字制作的材料成本。

（2）能够节约人力资源成本。随着社会经济的迅猛发展，企业人力资源管理的重要性逐渐凸显，并引起了大家的关注。要想在日益激烈的市场竞争中站稳脚跟，必须对人力资源管理成本进行合理的控制。因此，如何降低人力资源成本的投入，保证企业低成本的运作，对于企业的长远发展有着相当重要的现实意义。传统制作发光字的工厂，需要齐全设备和足够的场地，动辄上百万元才能够有一个完整制作发光字的基地。广告行业是一个劳动密集型行业，人员流失率大，有时出现用人荒的情况，熟练工人不好找，高级技术工人留不住，人工成本较高。而且，广告行业是一个“偷师学艺”的重灾区之一，好不容易手把手教会一个学徒，以为能够给企业带来经济效益的时候，学徒却跳出来自己开广告公司，成了竞争关系。而应用于广告发光字的3D打印机设备，价格只在1-2万元之间，只要熟练发光字制作软件就可以操控3D打印机（事实上传统发光字的制作也必须用到相关软件，所以操作3D打印机的门槛较低），而且3D打印机可以24小时连续不间断工作，可以有效节约人力资源成本。

（3）能够节省广告制作工序。传统的发光字字壳的生产制作工艺非常复杂，一般都是要经过切割、弯折、开槽、焊接、打磨等多道工序，而且每一道工序所需要的技术含量也不同，需要专业的人士才能完成制作。例如，亚克力发光字的弯字制作就非常麻烦：先按面板笔画结构，找出边条起点、接点位置，先里后外，用胶水将边条垂直固定在面板上，用弯角器将亚克力边条按面板笔画角度热弯折角，或用弯弧器将亚克力边条按面板弧度热弯折角，再用胶水固定，如遇较大弧度也可以用热风枪软化边条。最后，边条可用勾到切断，用折角器加热软化后可用剪刀、壁纸刀切断……。而3D打印则无需太多人工操作，只需要在三维软件里建模，设计好所需字壳的形状，在熟练的情况下，建模一个字的时间大概为1-2分钟，然后导出3D打印专用格式，最后一键打印就能完成字壳的制作。总之，利用3D打印技术制作字壳快捷方便，只需一个打印的工序就可以独立完成直边、斜边、斜切面、凸面、花边、花心、弯折等各式字壳制作，不仅节省了广告制作的工序，而且还能提高工作效率。

（4）能够增强视觉立体感。3D打印机能将任意无规则、无线复杂结构的物体快速成型，可以在数小时甚至几分钟就可以打印出一个三维立体模型，这些三维立体模型本身就具有很强的视觉冲击力。在广告发光字领域中，3D打印机可以打印包含两种不同颜色不同材质的字壳，这是传统广告无法制作的。而且，发光广告字3D打印机的材料有透光和遮光两种材料，在打印发光广告字时，我们可以任意定义广告字的发光区域和不发光区域，甚至可以实现多面打印，即可以从侧面、底部、正面、双面等多面发光。发光字3D打印机具有超强的视觉立体感和科技感，可以轻而易举解决定制广告标示中是碰到的比较棘手甚至传统方式根本解决不了的问题。利用3D打印技术，广告不再只是停留在平面上，而是立体化、全方位地向人们展示产品的特点和亮点。

（5）能够制作极小发光字。发光字的品种有很多，而不同类型的发光字都有各自的极限尺寸。比如由雕刻机雕刻的迷你发光字可以制作10cm以上的中文发光字，树脂发光字、精工字最细的笔画需要1cm以上，平面内套字、吸塑发光字只能制作20cm以上的中文字。想要制作极小的发光字，传统的工艺是没办法做到的。FDM型3D打印机可以有效地解决这个难题。小型的FDM型3D打印机的喷嘴直径一般是0.4mm，如果对模型质量要求比较高，喷嘴可以换成直径是0.3mm或者0.2mm的喷嘴。在广告行业，为了兼顾模型质量和模型成型时间，3D打印机的喷嘴直径通常取0.8mm-1.2mm，打印出来的发光字可以是单层字体，因此其最小笔画达到0.8mm，真正实现了尺寸超级小的发光字的制作。

（6）能够满足个性化创意化服务需求。当今社会，人们物质生活水平的不断提高，对个性化创意化的定制服务需求越来越明显，并逐步发展成为一种潮流、消费趋势[3]。加工个性化创意化的定制服务产品，对传统的生产加工设备提出更高的技术要求。另外，这些定制服务产品往往都是小批量生产，为小批量产品启动生产线容易使得成本飙升。

传统的高端发光字定制，是按客户提供的个性化需求去完成一种又一种材料的加工过程，它会受限于这个广告字工厂是否拥有设计师需要的全部材料。没有做不到，只有想不到，即创即所得是3D打印机最突出的特点之一，它通过计算机建模软件实现建模，根据自己的喜好，融入艺术创作，可以制作出传统技术无法实现的外形或曲线，以满足不同客户的需求，为个性化创意化生产提供了便利。