激光快速成型技术是一类集成了激光加工、CAD/CAM、计算机数控、新材料等多学科综合发展而来的智能制造技术[1]，其基本技术原理可表述为“分层制造与堆积成型”，即在计算机CAD软件环境下设计制件的三维数字模型，利用成型材料进行精确堆积，由点到面，再由面到体，最终获得目标制件的过程[2]。随着激光成型技术的发展，其柔性制造的技术特点也为复杂形态文创产品、工艺品等的样件设计与实物制作提供了新的技术可能。

目前，适用于文创设计、制作的三维成型方法主要有立体光固化成型(SLA法)、选择性激光烧结(SLS法)、熔融沉积成型(FDM法)等，但上述技术普遍存在制件成型尺寸受限制、加工效率偏低等问题，难以适应大尺寸复杂结构工艺品的快速样件设计与制作[3]。本文以大连理工大学自主研发的覆膜砂激光快速成型技术(PIRP法)为技术手段，提出了一种适用于文创产品样件设计与制作的激光成型方法。

还比如“用最大公因数解决问题”中的例题，在信息呈现方式中这种画图的方式特别优化，在分析解答中，学生明确问题的本质就是求长和宽的公因数后，再在原先的直观图中抽象出平面数轴图（如下图）。三幅图层层递进，帮助学生对题意本质的理解。

1 覆膜砂激光快速成型技术

覆膜砂激光快速成型主要应用于制作复杂结构的铸造砂型，尤其适合小批量、大尺寸复杂结构铸件砂型快速制备。其成型工艺原理概括为：1)模型设计与数据处理：CAD软件辅助设计制件三维模型，沿成型方向对三维模型进行分层处理，获得制件不同高度截面上的二维轮廓信息；2)覆膜砂粉床预固结：由铺粉装置输送覆膜砂粉末至成型砂床，铺粉装置自带加热器对砂床进行预热固结，得到一定层厚的平整砂床；3)激光加工：在成型机控制下激光束沿着目标制件的二维轮廓逐层扫描，受到激光照射的覆膜砂表层树脂在高温作用下碳化失效，形成失效的轮廓线，经过逐层加工，失效轮廓线叠加形成封闭的失效曲面[4](图1)；4)后处理：将成型空间中的覆膜砂制件取出加热固化，最终得到目标制件。

即使《社区矫正实施办法》中细化了社区矫正制度，规定了社区矫正的工作主体机构、人员队伍、工作程序等内容，为我国的社区矫正工作填补了些许空白，但是对于具体程序的规定仍缺乏可操作性。而且，青海省也未出台指导本省社区矫正工作的实施细则，这引发了实践中社区矫正工作的众多难题。例如，对于社区服刑人员教育、管理、奖惩的方式、方法等项目内容规定单一，缺乏可选择性，而对于公安机关、检察机关、法院、司法行政关等各部门的工作如何有效地衔接配合等方面的内容规定不够详尽，易造成“都不管”或“都要管”的无序局面。

  

图1 覆膜砂激光成型Fig.1 Laser rapid prototyping of precoated sand

覆膜砂激光快速成型设备为大连理工大学自主开发的PIRP-1000#激光成型机(图2)，设备的有效加工尺寸为900 mm×600 mm×300 mm。

  

图2 PIRP-1000#激光成型设备Fig.2 Laser prototyping equipment PIRP-1000#

2 文创产品覆膜砂样件制作

人物雕塑数字化创作过程往往关注雕像模型的尺寸与细节特征，以雕塑“毛主席去安源”(图3a)为例，介绍雕像样件激光快速成型的工艺关键，涉及雕塑制件模型设计、加工及固化工艺参数。

2.1 模型设计

文创产品一般都具有较为复杂的立体结构，经过验证，激光快速成型技术制作覆膜砂工艺品样件是可行的，但是工艺品的制作并不局限于模型设计，如果仅仅是创作覆膜砂样件，则制件强度较低，容易损坏且观赏价值不足。以“坐狮”工艺品为例，介绍利用激光快速成型制作覆膜砂铸型，铸造金属工艺品的工艺流程。

  

图3 模型设计Fig.3 Model design

2.2 加工固化工艺参数

经过多次实践结果表明，利用覆膜砂激光快速成型方法，结合传统的砂型铸造工艺，可实现大尺寸工艺品样件的设计与快速制作，为文化创意产品的制作提供了一种新的技术途径。

铸型成型过程激光加工工艺参数与前述一致，按照设备标准工艺包设置。图9a是铸型加工过程，在计算机控制下，激光装置按照规划加工路径进行扫描，不同高度截面上，铸型轮廓现经过激光扫描，轮廓处的覆膜砂在激光瞬时高温作用下过烧失效失去固结能力，使加工的铸型与多余材料之间形成了一个分型面，直至扫描结束，得到覆膜砂铸型，如图9b所示。

  

图4 覆膜砂加工成型过程示意图Fig.4 Diagram of the precoated sand in laser rapid prototyping

  

图5 成型幅面Fig.5 Prototyping samples

考虑第二类热源，激光的热输入可使固化温度范围的砂粒产生固结，当加工过程激光功率密度足够大时，会使覆膜砂表面的树脂膜发生过烧、碳化失去粘结作用，从而形成失效的轮廓线。影响激光热输入的工艺参数主要有激光功率P，激光器扫描速率V扫描，粉床的铺粉层厚d，按照PIRP-1000#成型机的标准工艺参数包，铺粉层厚d以覆膜砂颗粒的平均粒径设置，取0.25 mm，激光功率P为45 W、扫描速度V扫描为1200 mm/min。

将人物雕塑三维模型导入PIRP-1000#成型机，设备自带数据处理程序自动进行模型切片处理，生产激光加工路径，按照前述工艺步骤及设置参数进行加工，加工完成后取件清理即可得到目标人物雕塑制件(图6)。

  

图6 毛主席去安源砂件Fig.6 The sand prototype of Chairman Mao

3 文创产品金属件制作

雕塑数字模型如图3a所示，制件外轮廓的边框尺寸为240 mm×290 mm×760 mm，考虑到大型制件结构的复杂程度，一方面需要对整个粉床幅面进行加热预固结，防止打印过程砂件固化强度不足出现覆膜砂坍陷；另一方面，成型结构设计需要添加辅助剥离的分割体，即在制件周围添加辅助分割线[5]。制件成型方向按设备在竖直方向的加工能力，一般对人物雕塑按照“平躺”原则放置；为了保护面部成型效果，降低后处理过程中尤其是清理过程对人物面部破坏的可能性，设置人物面部朝下摆放(图3b)。

3.1 模型设计

如图7a所示，“坐狮”工艺品属于类回转体结构，铸件边框尺寸为240 mm×240 mm×260 mm，为尽量减少铸造过程狮身处由于分型面形成的铸造飞边，减少铸件后期打磨影响工艺品表面质量，“坐狮”件采用无分型面的整体铸型设计，为控制重量，将铸件内部设计为空心，采用直径为80 mm，高度190 mm的柱状砂芯结构，如图7b所示。由于柱状砂芯结构的存在，“坐狮”件在铸造凝固过程属于受阻收缩，铸造缩尺取1.0%。

  

图7 “坐狮”工艺品模型设计Fig.7 Model design of the sitting lion

3.2 数据处理及铸型制作

将“坐狮”铸型三维模型导入PIRP-1000#激光成型设备，由设备自带CAD处理软件在指定的成型方向上对三维模型进行切片处理，规划激光扫描装置加工路径。

对应于式(3)，用于方位向成像的指数项为第二项.此时将其他项并入幅度可得到同式(4)的N组方位向重构模型为

参考文献【REFERENCES】

  

图8 激光扫描路径Fig.8 Laser scan path

针对人物雕塑类的大型制件，第一类热源对制件的热变形存在显著影响，由于PIRP成型机的铺粉板和加热器在同一个运动装置上，因此可以通过调节铺粉轴的运动速度，从而控制加热管对砂面的热辐射能量。需要指出的是：铺粉速率过快，则砂面温度较低，覆膜砂预固结的强度不足，雕塑样件在加工过程易出现崩塌、破损；铺粉速率过慢，则砂面温度过高，砂件产生严重翘曲，并形成热裂纹(图5a)。生产实践表明，调节铺粉加热板速度V铺粉在15～25 mm/s，将砂面的温度控制在90℃～110℃，可得到成型质量良好的覆膜砂粉床表面。

  

图9 覆膜砂铸型激光成型Fig.9 Laser prototyping

“坐狮”件的砂型铸造采用铝合金中铸造流动性能较好的AlSi9Mg合金(ZL104)。确定“坐狮”件的铸造工艺：合金熔化温度695℃，考虑到铸型有砂芯结构，部分区域壁厚较薄，为防止合金凝固过程吸气量大形成铸造缺陷，设置浇注温度为640℃，铸造完成后打箱取件，经过清理得到表面完整、造型精美的目标金属工艺品如图10所示。

  

图10 金属工艺品Fig.10 Metal crafts

4 结论

覆膜砂的主要成分是天然石英砂(SiO2)、表面固体树脂膜主要由热塑性酚醛树脂、乌洛托品和增强剂等构成，覆膜砂具有加热固化的特性，固化温度范围约在200℃～280℃[4]。考虑覆膜砂激光成型过程中，粉床受到两类热源作用(图4)：第一类是铺粉板自带的加热器(红外线石英加热管)对粉床的热辐射作用；第二类是激光扫描粉床时，覆膜砂通过吸收光能转化为的热能。

（2）反腐倡廉建设从属于作风建设大的范畴。作风问题按其影响程度和危害程度，可分为两个层面：第一个层面是背离党章要求，背离党性原则的种种不正之风，这些不正之风还没有达到以权谋私的程度，具体表现为“四风问题”，即形式主义、官僚主义、享乐主义和奢靡之风。第二个层面就是腐败，是第一层面不正之风的进一步蔓延和深化，是一种以权谋私的行为。由此可见，反腐倡廉建设蕴含在作风建设这一大的范畴内。

成虫、幼虫均为害小麦，以幼虫为害为主。成虫沿叶脉啃食叶肉，成白条状，不食下表皮，幼虫钻入新叶内舔食叶肉，叶面出现宽白条状食痕，造成叶面枯焦。

模型的切片主要应用CAD软件中布尔运算功能，即采用一个具有一定厚度，比目标模型稍大的切片。通过对切平层与模型表面进行求交运算，获取截面轮廓的精确数据[5]。切片处理层厚与设备铺粉厚度保持一致，按0.25 mm计，指定“坐狮”铸型底部的法向为成型方向，成型方向上不同高度每层对应的二维轮廓信息即为激光成型设备在该高度截面的加工轨迹，如图8所示。

[1] 郑永章.激光快速成型技术在工业设计中的应用与前景[J].装备制造技术，2015(1)：107-108.

[2] 李志博，姚山.基于逆向工程与三维打印的模具制造技术[J].铸造技术，2013，34(10)：1409-1412.

地下裂缝的真实开度是裂缝参数描述中的难题。岩心观测中实际测量的裂缝开度或裂缝充填脉宽度要比地下裂缝的真实开度小，因此需要修正。而裂缝连通性用每米岩心上裂缝相交的点数表示，相交点数越多，表明连通性越好（图2、3、4、5）［1］。

LI Z B，YAO S.Rapid mould manufacturing technology based on reverse engineering and 3D printing[J].Foundry Technology，2013，34(10)：1409-1412.

[3] 傅骏，贾定磊，陈浩，等.3D打印技术用于砂型铸造工艺品的实践[J].铸造技术，2017，38(6)：458-460.

FU J，JIA D L，CHEN H，et al.Application of 3D printing technology in artwork sand casting[J].Foundry Technology，2017，38(6)：458-460.

[4] 姚山，叶昌科，叶嘉楠，等.基于覆膜砂激光快速成型的无模快速铸造方法研究[J].铸造技术，2010，27(5)：458-460.

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没想到他笑眯眯地从兜里掏出个口琴，来了段口琴独奏。嘿，看不出这呆子还真有两下子。嗯？啥时学的？我咋不知道？只听说站长会，莫非？

[5] 童强.激光三维打印在文化创意产品制造中的应用研究[D].大连：大连理工大学，2014：52-55.