随着3D打印技术的日趋成熟，3D打印定制化在各行各业得到广泛应用。在舞台美术服装装饰设计、制作领域，3D打印技术以它的定制化、便捷性、高精度优势受到设计师们的青睐。在舞台美术设计中，利用3D打印技术可制作模型样品、服装饰品、人偶面具、手持道具等，如图1、图2、图3所示。与常规的制作方法相比，3D打印作品可以实现更为复杂、更细微的结构，更好地将设计师的灵感转化为现实。

采用3D打印作品制作的基本流程是：首先，通过3D绘图软件进行3D建模，将平面设计图转化为虚拟三维模型；再根据作品的使用功能选择相应的打印材料，现阶段常用材料有聚碳酸酯(PC) 、光敏树脂、尼龙、碳纤维等；将虚拟3D模型数据输入精确细致的基础模型；最后进行涂装与后期艺术效果处理。

3D打印分为分色打印和单色打印，因为分色打印技术还无法实现相对复杂的颜色层次效果，所以大多数制作都使用单色打印基础模型，再进行打磨、上色、精修等涂装工艺处理。以下仅就3D打印作品的涂装进行阐述，包括3D打印件喷笔分色涂装需要的工具、材料、设备，以及打磨精修、主色打底、分色涂装的工艺流程。

（1）手工涂色，适用于面积较小的作品。难点是把握好涂料的稀释程度，避免出现笔触及颜色不均匀、反色的现象。

（2）浸染，适用于尼龙材料。上色牢固，但是只能浸染单色，而且光泽度低。

（3）电镀，适用于金属和ABS热塑型高分子塑料，适合制作铬、镍、金三种金属效果表面。

（4 ）纳米喷镀，应用化学原理通过直接喷涂的方式，使被涂物体表面呈现各种彩色的镜面高光效果。该技术属于前沿喷涂技术，多用于汽车、电器等大型精密产品的表面处理。

（5）喷笔分色喷涂，是当前3D打印作品主要采用的上色方法。优点是颜色均匀，漆面相对牢固，可以批量制作；难点在于技术要求高，分色难度大。

笔者以装饰品棒棒糖造型打印件为例，解析采用3D打印手段打印出尼龙材质的基础模型，并以喷笔分色喷涂技法进行涂装的操作流程。

采用3D设计软件Sketchup，做出棒棒糖的大体形状外观，再使用雕刻绘画软件Zbrus进行细节处理，细化面数位置与分色效果，得到需要的形状、大小、配色3D模型效果图，如图4所示。

根据装饰作品的用途，选择了尼龙材质，其坚韧、高耐疲劳度、可重复使用、耐摩擦、耐冲击、耐光照等，多应用于定制生产工具、夹具和卡具，是制作服装装饰饰品的优选材料。

将建模文件输入3D打印机，并填充好尼龙材料，棒棒糖的基础模型即可被打印出来，如图5所示。

确认3D打印模型符合质量要求后，即可着手进行喷涂上色。喷涂需要的工具包括：喷笔、毛笔、调色盘 、防毒面具、医用橡胶手套等，另外，还要准备：砂纸、水补土、底漆、丙烯颜色、棉签等材料，如图6所示。

图6 喷涂工具及材料

喷涂工作需要在有环保过滤设备的无尘空间里进行，做到对操作人员及环境的保护，保证喷涂漆面不被灰尘等杂质破坏。

3D打印模型的表面相对粗糙，在喷涂上色前需要用砂纸对打印件进行打磨精修。将800目、1000目、1200目三种规格的砂纸剪成不同形状的小块，利于区别不同目数的砂纸。用砂纸沾水打磨3D件表面，如图7所示，沾水可以减少碎屑粉尘的污染。使用砂纸目数一定要由粗到细的顺序进行，以确保均匀无死角。完成打磨后需要用清水将3D打印件上的碎屑冲洗干净，并且让其充分自然风干。

将完成初步打磨的3D件进行喷底处理。喷底材料选用罐喷水补土，喷嘴处在模型的正前方，距离保持在15～20 cm，如图8所示，注意要扫喷避免涂料淤积，干燥时间约30～60分钟（根据天气温度、湿度判断）。水补土可以修补3D打印件表面的细小划痕及牢固漆面；另外，干燥后可以检查打磨件是否存在瑕疵，发现瑕疵可以再次打磨再次喷涂，直到效果满意为止。

在均匀的底面之上喷涂主色，主色使用的是白色硝基漆打底。因为不需要制作复杂的阴影预设，所以使用罐装漆直接喷涂就可以了。

在喷涂的过程中需要注意：（1）罐喷漆要充分摇匀，将罐体浸泡在温水中，让压缩气体在使用时充分地喷出；（2）喷涂距离为15～20 cm，距离越远颗粒越大同时附着力越小；（3）喷涂过程中要保持匀速移动避免油漆淤积，以少量多次的原则进行。总之，喷涂主色一定要有细致、耐心，为制作的分色面漆打好基础。

底漆完成后可以进入分色这个关键的环节了。在进行分色涂装前，需要用美纹纸按照分色对模型表面进行遮盖。首先，根据模型上有不同的曲线造型，使用镭射切割机将美纹纸雕刻成相应的曲线造型，如图9所示。然后，用40 mm宽度黄色遮盖带将3D件的背面保护好，如图10中的左图，用雕刻有造型的美纹纸将分色方案中的白色、绿色部分遮盖好，即图10中右图的三色部分，露出需要喷涂红色面漆的部分。覆盖好的形状边缘可以再用3 mm宽的曲线遮盖带加固，避免出现漏喷的现象。

图9 按分色造型准备的美纹纸

图10 分色覆盖

（1）红色面漆的喷涂

红色面漆选用的是水性丙烯颜料，它的特性是色泽饱满、颗粒细腻、环保无味、方便调好。将颜料滴入喷笔的颜料壶里，并调试颜料浓稠度，如图11所示，颜料与稀释液的调配比例为1:1，类似于牛奶的浓稠度，颜料过稀会产生流淌堆积，过稠会出现大颗粒色块堵塞喷笔。不同颜料调配的比例是不同的，一定要多尝试找到最佳配制比例，正式喷涂前一定要先进行试色。喷涂的过程中要注意控制好喷笔的压力，让颜料均匀地附着在模型表面，如图12所示，并检查是否存在喷涂遗漏地方。待红色面漆干透后（约40分钟），小心揭下覆盖的美纹纸，如图13所示，速度不要过快，并手绘修补细节，如图14所示。

（2）绿色面漆的喷涂

步骤同上，依次完成分色遮盖、喷涂颜料、揭去覆盖、修补细节，如图15所示。

图15 绿色面漆的喷涂

（3）完善整体效果

模型完成喷涂上色后还不是成品，由于白色硝基漆与丙烯面漆的材料属性差异，两种漆面的光泽度是不同的，需要喷涂油性透明保护漆统一光泽度。常用的油性保护漆有四种类型：光泽、半光泽、消光泽、抗UVB，可以根据方案需求选择，棒棒糖造型使用是半光泽的保护漆。最后选用平绒面料裁剪背衬，背衬的尺寸略小于模型，以方便拿放。至此棒棒糖3D打印作品，完成效果如图16所示。

图16 棒棒糖成品效果

（1）材料的选择。根据设计要求选择适合的材料非常重要，不仅要考虑作品的制作成本、使用环境、使用周期，更要结合服饰、道具的排演需求来权衡利弊。例如：光敏树脂虽然相对细腻，但缺点是强度与韧性偏低，尼龙虽然表面较为粗糙，但可以通过专业打磨来弥补。

（2）涂料的运用。由于舞台上使用的服装道具要求有更好的耐劳度，无论采用纺织染料、珐琅漆，丙烯、油画颜料等涂料，都要考虑涂料的发色特性、固色方法，避免使用不得当造成划痕、开裂、混色、脱落等现象。

（3）喷涂的把握。无论是喷涂面漆、拆分上色、保护漆都要遵循：轻喷、适量、多次、均匀的原则，避免涂料淤积、薄厚不一的现象。

（4）工具的保养。喷笔在完成阶段喷涂工作后要及时清洗，稀释液浸泡颜色壶后用棉签擦拭螺口、拐角等容易堆积颜料的部位。精心的维护确保喷涂的质量，避免喷头堵塞、颜料污染腐蚀等，提高喷笔的使用寿命。

选自《演艺科技》2022年第二期 田 湛《浅谈3D打印作品喷涂着色技巧》。转载请标注：演艺科技传媒。更多详细内容请参阅《演艺科技》。

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