激光雕刻機在模型制作課程中的應用

陳強

摘 要：激光雕刻機在生產中廣泛應用，在實踐教學中也得到公認。與手工制作模型相比，有其自身獨特的特點，對環境藝術專業的實踐課程起到了積極作用。這里對激光雕刻機在環境藝術專業模型制作課程中如何應用，有何特點進行分析。

關鍵詞：激光雕刻機 模型制作 應用

中圖分類號：G430 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2017）09（c）-0205-02

模型制作課程本身在許多專業都有開設，如建筑、珠寶、平面、服飾等專業。環境藝術專業也一直開設模型制作課程，并作為實踐類課程，在環藝教學體系中起到了不可替代的承上啟下的作用。因為在模型制作中，一直以手工為主。這里主要探討激光雕刻機在模型制作中的具體應用。

1 模型制作課程

在環境藝術專業中，模型制作課程是學生在一、二年級學習了《建筑制圖》《人機工程學》《家居空間設計》《公共空間設計》《室內外設計效果圖表現技法》《計算機三維輔助設計》《環境小品設計》《室內景觀設計》等專業基礎課程和專業課程之后，開設的專業必修課程。它是設計和美學原理的綜合運用，是培養學生創新、實踐、創造能力的課程，是培養學生團隊意識、團結協作的課程，最終以模型作品為教學成果。是將設計從二維到三維的轉換過程，是對設計空間大小、比例大小及體量關系的考察。模型制作為畢業設計、畢業實習、就業等打下了堅實的基礎。

2 激光雕刻機

激光雕刻機分為機械床、移動激光器、控制臺、水箱、排風設施、電腦等部分。機械床有效工作平面大小，長度為2400mm、寬度為1200mm，即最大可容下長度2400mm、寬度1200mm大小的材質板。移動激光器是水冷的玻璃管激光器，可進行手動調焦，可進行手動擦拭。控制臺可儲存、預覽、復制、刪除數據文件，修改文件參數，可以邊框（文件最外邊框、原點定位，調整激光器位置，開始、暫停、停止激光雕刻。水箱主要是提供制冷系統。排風系統主要把煙霧排除。電腦做好數據文件后，電腦與激光雕刻機用數據線相連，也可以用優盤導入數據。在材料方面，理論上講熔點比較高的都可以進行雕刻和切割，如木板、竹板、高密度板、亞克力、玻璃、有機玻璃、皮革等等，但受制于激光器的焦點和溫度，太厚的材質不宜切開打透，熔點低的材質容易引起燃燒。3～5mm的板材適于切割和雕刻，大于5mm的板材不宜切割，可以進行雕刻。它支持autocad、illustrator等軟件。

3 激光雕刻機在模型制作課程中的應用

3.1 任務

模型制作課程中，教師先確定大的方向，接著學生自由結組（每組2～5人），然后教師和學生溝通，共同確定詳細的制作模型內容，并要有（autocad制作的二維圖）平面圖、立面圖、截面圖和效果圖（3dsmax或SketchUp制作）。然后學生用電腦設計制作展開圖。師生溝通無問題后，進行制作展開圖模型，最后拼裝成具體模型，加些小飾品。通過此過程，讓學生熟悉模型制作的各個流程，掌握模型制作各流程中的制作內容、制作方法、制作材料、制作工具，以此提高設計向模型的轉化能力。

以往主要是手工進行材料的切割和粘合組裝，所以有了初步展開圖后，就進行手工制作，最后看模型效果。材料主要是紙材、塑料板、pvc板、薄木板、氯丁膠（502膠水、101膠水、專用模型制作膠水）。在手工制作中主要存在一些問題：如手工制作的模型比較粗糙，與買來的飾品不太好搭配，甚至有個別學生從網上訂購模型然后再組裝等。

3.2 激光雕刻機應用

在完成師生溝通確定平面圖、立面圖和效果圖后，就要把學生帶到激光雕刻機的模型實訓室，對學生進行激光雕刻機初期培訓。首先強調激光雕刻機的使用注意事項：用電安全，使用機器安全，人身安全等等，要按照機器使用流程進行操作。然后，主要讓學生掌握激光雕刻機工作流程。

制作矩形名牌：首先打開autocad軟件，使用矩形工具，繪制矩形，長度為100mm，寬度為50mm；另存為矩形名牌.dxf格式文件；打開睿達激光雕刻切割軟件，導入矩形名牌.dxf文件，使用文字工具A在矩形中用輸入文字即某個學生的名字如李四，并修改字號和字體，合適即可，然后設置雕刻圖層，李四文字為不刻透圖層，設置為第一圖層，也就是先雕刻這一圖層，圖層色為藍色，激光雕刻速度為100，最大功率為100，最小功率為95，矩形框為第二圖層，雕透這個矩形（為了矩形最終從材料板上脫落），顏色黑色，激光雕刻速度為25，最大功率為30，最小功率為25；在軟件右側的數據加工面板中，單擊保存為脫機文件，格式為矩形名牌.rld的文件；發送到優盤中；打開激光雕刻機電源和水箱開關，打開控制器屏幕，調整激光器位置；放置好板材；優盤插到激光雕刻機控制臺數據口；在控制臺上，單擊文件按鈕，選擇優盤文件，讀取優盤文件，選擇矩形名牌.rld文件，復制到內存，退出，打開矩形名牌.rld文件，這時檢查高密度板是否放平，是否在激光器正下方，單擊控制面板點射按鈕，再點邊框按鈕，看矩形名牌的邊框是否在高密度板內，且無其它缺口，然后單擊定位按鈕，再按開始按鈕；激光器就可以自動雕刻高密度板；時時觀察雕刻情況，如有異常，及時按暫停按鈕；雕刻完畢，取出矩形名牌模型，檢查是否完好。到此，就完成一個流程，讓學生多看多試試，就可以掌握其基本流程和雕刻機的基本工作原理。

學生根據激光雕刻機的工作原理，使用autocad軟件設計制作模型的二維展開圖。二維展開圖要考慮：墻體和墻體間的粘合問題，墻體一端要考慮縮進3mm；考慮哪些地方是鏤空，哪些地方是雕刻出紋理；等比例縮放后，考慮細部的尺寸問題（是否能雕刻出來）；考慮雕刻的排版問題，注重培養學生節省材料的習慣等。

問題及解決：cad圖導入到睿達激光雕刻切割軟件中有亂線，考慮在autocad中打散文件；cad圖導入到睿達激光雕刻切割軟件中有缺線，考慮在autocad中重畫線；cad圖導入到睿達激光雕刻切割軟件，修改參數后，生成.rld格式文件，導入控制臺后，在雕刻時容易出現排版問題，在雕刻之前一定要進行邊框（確定圖的邊界是否在板材邊界內）；有雕不透的地方，檢查板材是否偏厚，然后可以調整激光器的參數，激光雕刻速度降低，最大功率最小功率也要調整；激光雕刻機使用2h后出現雕不透現象，建議關閉雕刻機，休息0.5h或1h在開機運行。

3.3 評分標準更新

在手工制作模型時，為了達到模型的效果，有的學生從淘寶店買加工好的材料和裝飾品，這么做就失去制作模型過程的樂趣和意義。評價方式和評價內容有所改變：注重制作過程和設計理念，注重激光雕刻機的使用熟練程度，材料節約程度；前期注重考勤，注重階段性成果，注重后期的小組答辯；注重同班同學之間的相互點評（或者采取對外展覽方式），注重多名教師參評。

激光雕刻機的廣泛使用，讓學生在模型制作的學習中積極性提高，解放出更多時間進行設計，收獲頗豐。學生綜合運用所學知識，分析給定項目并進行改造和完善，使用autocad繪制模型外觀展開圖，并應用手工制作和激光雕刻等制作手段完成模型制作。因此，學生熟悉了autocad展開圖的畫法，提高了手工制作能力，掌握了激光雕刻機的使用方法，提高了對于模型的拼裝能力，外觀的噴涂工藝，配景的制作和裝配能力等。今后將繼續挖掘激光雕刻機的功能和潛力，拓展模型制作課程的深度，并為其它專業課程提供模型支持。我們在跟上時代的同時，一定要考慮學生對機械的依賴程度，要適當把握機械和手工的度，既要學會機械也要增強師生的動手能力。

參考文獻

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