激光雕刻機(jī)在模型制作課程中的應(yīng)用

陳強(qiáng)

摘 要：激光雕刻機(jī)在生產(chǎn)中廣泛應(yīng)用，在實(shí)踐教學(xué)中也得到公認(rèn)。與手工制作模型相比，有其自身獨(dú)特的特點(diǎn)，對(duì)環(huán)境藝術(shù)專業(yè)的實(shí)踐課程起到了積極作用。這里對(duì)激光雕刻機(jī)在環(huán)境藝術(shù)專業(yè)模型制作課程中如何應(yīng)用，有何特點(diǎn)進(jìn)行分析。

關(guān)鍵詞：激光雕刻機(jī) 模型制作 應(yīng)用

中圖分類號(hào)：G430 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1674-098X（2017）09（c）-0205-02

模型制作課程本身在許多專業(yè)都有開設(shè)，如建筑、珠寶、平面、服飾等專業(yè)。環(huán)境藝術(shù)專業(yè)也一直開設(shè)模型制作課程，并作為實(shí)踐類課程，在環(huán)藝教學(xué)體系中起到了不可替代的承上啟下的作用。因?yàn)樵谀Ｐ椭谱髦?，一直以手工為主。這里主要探討激光雕刻機(jī)在模型制作中的具體應(yīng)用。

1 模型制作課程

在環(huán)境藝術(shù)專業(yè)中，模型制作課程是學(xué)生在一、二年級(jí)學(xué)習(xí)了《建筑制圖》《人機(jī)工程學(xué)》《家居空間設(shè)計(jì)》《公共空間設(shè)計(jì)》《室內(nèi)外設(shè)計(jì)效果圖表現(xiàn)技法》《計(jì)算機(jī)三維輔助設(shè)計(jì)》《環(huán)境小品設(shè)計(jì)》《室內(nèi)景觀設(shè)計(jì)》等專業(yè)基礎(chǔ)課程和專業(yè)課程之后，開設(shè)的專業(yè)必修課程。它是設(shè)計(jì)和美學(xué)原理的綜合運(yùn)用，是培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新、實(shí)踐、創(chuàng)造能力的課程，是培養(yǎng)學(xué)生團(tuán)隊(duì)意識(shí)、團(tuán)結(jié)協(xié)作的課程，最終以模型作品為教學(xué)成果。是將設(shè)計(jì)從二維到三維的轉(zhuǎn)換過程，是對(duì)設(shè)計(jì)空間大小、比例大小及體量關(guān)系的考察。模型制作為畢業(yè)設(shè)計(jì)、畢業(yè)實(shí)習(xí)、就業(yè)等打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

2 激光雕刻機(jī)

激光雕刻機(jī)分為機(jī)械床、移動(dòng)激光器、控制臺(tái)、水箱、排風(fēng)設(shè)施、電腦等部分。機(jī)械床有效工作平面大小，長(zhǎng)度為2400mm、寬度為1200mm，即最大可容下長(zhǎng)度2400mm、寬度1200mm大小的材質(zhì)板。移動(dòng)激光器是水冷的玻璃管激光器，可進(jìn)行手動(dòng)調(diào)焦，可進(jìn)行手動(dòng)擦拭。控制臺(tái)可儲(chǔ)存、預(yù)覽、復(fù)制、刪除數(shù)據(jù)文件，修改文件參數(shù)，可以邊框（文件最外邊框、原點(diǎn)定位，調(diào)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(tǒng)。排風(fēng)系統(tǒng)主要把煙霧排除。電腦做好數(shù)據(jù)文件后，電腦與激光雕刻機(jī)用數(shù)據(jù)線相連，也可以用優(yōu)盤導(dǎo)入數(shù)據(jù)。在材料方面，理論上講熔點(diǎn)比較高的都可以進(jìn)行雕刻和切割，如木板、竹板、高密度板、亞克力、玻璃、有機(jī)玻璃、皮革等等，但受制于激光器的焦點(diǎn)和溫度，太厚的材質(zhì)不宜切開打透，熔點(diǎn)低的材質(zhì)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(jìn)行雕刻。它支持autocad、illustrator等軟件。

3 激光雕刻機(jī)在模型制作課程中的應(yīng)用

3.1 任務(wù)

模型制作課程中，教師先確定大的方向，接著學(xué)生自由結(jié)組（每組2～5人），然后教師和學(xué)生溝通，共同確定詳細(xì)的制作模型內(nèi)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(xué)生用電腦設(shè)計(jì)制作展開圖。師生溝通無問題后，進(jìn)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(xué)生熟悉模型制作的各個(gè)流程，掌握模型制作各流程中的制作內(nèi)容、制作方法、制作材料、制作工具，以此提高設(shè)計(jì)向模型的轉(zhuǎn)化能力。

以往主要是手工進(jìn)行材料的切割和粘合組裝，所以有了初步展開圖后，就進(jìn)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(gè)別學(xué)生從網(wǎng)上訂購(gòu)模型然后再組裝等。

3.2 激光雕刻機(jī)應(yīng)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(xué)生帶到激光雕刻機(jī)的模型實(shí)訓(xùn)室，對(duì)學(xué)生進(jìn)行激光雕刻機(jī)初期培訓(xùn)。首先強(qiáng)調(diào)激光雕刻機(jī)的使用注意事項(xiàng)：用電安全，使用機(jī)器安全，人身安全等等，要按照機(jī)器使用流程進(jìn)行操作。然后，主要讓學(xué)生掌握激光雕刻機(jī)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(zhǎng)度為100mm，寬度為50mm；另存為矩形名牌.dxf格式文件；打開睿達(dá)激光雕刻切割軟件，導(dǎo)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(gè)學(xué)生的名字如李四，并修改字號(hào)和字體，合適即可，然后設(shè)置雕刻圖層，李四文字為不刻透圖層，設(shè)置為第一圖層，也就是先雕刻這一圖層，圖層色為藍(lán)色，激光雕刻速度為100，最大功率為100，最小功率為95，矩形框?yàn)榈诙D層，雕透這個(gè)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(cè)的數(shù)據(jù)加工面板中，單擊保存為脫機(jī)文件，格式為矩形名牌.rld的文件；發(fā)送到優(yōu)盤中；打開激光雕刻機(jī)電源和水箱開關(guān)，打開控制器屏幕，調(diào)整激光器位置；放置好板材；優(yōu)盤插到激光雕刻機(jī)控制臺(tái)數(shù)據(jù)口；在控制臺(tái)上，單擊文件按鈕，選擇優(yōu)盤文件，讀取優(yōu)盤文件，選擇矩形名牌.rld文件，復(fù)制到內(nèi)存，退出，打開矩形名牌.rld文件，這時(shí)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(diǎn)射按鈕，再點(diǎn)邊框按鈕，看矩形名牌的邊框是否在高密度板內(nèi)，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(dòng)雕刻高密度板；時(shí)時(shí)觀察雕刻情況，如有異常，及時(shí)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(gè)流程，讓學(xué)生多看多試試，就可以掌握其基本流程和雕刻機(jī)的基本工作原理。

學(xué)生根據(jù)激光雕刻機(jī)的工作原理，使用autocad軟件設(shè)計(jì)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(jìn)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(xì)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(yǎng)學(xué)生節(jié)省材料的習(xí)慣等。

問題及解決：cad圖導(dǎo)入到睿達(dá)激光雕刻切割軟件中有亂線，考慮在autocad中打散文件；cad圖導(dǎo)入到睿達(dá)激光雕刻切割軟件中有缺線，考慮在autocad中重畫線；cad圖導(dǎo)入到睿達(dá)激光雕刻切割軟件，修改參數(shù)后，生成.rld格式文件，導(dǎo)入控制臺(tái)后，在雕刻時(shí)容易出現(xiàn)排版問題，在雕刻之前一定要進(jìn)行邊框（確定圖的邊界是否在板材邊界內(nèi)）；有雕不透的地方，檢查板材是否偏厚，然后可以調(diào)整激光器的參數(shù)，激光雕刻速度降低，最大功率最小功率也要調(diào)整；激光雕刻機(jī)使用2h后出現(xiàn)雕不透現(xiàn)象，建議關(guān)閉雕刻機(jī)，休息0.5h或1h在開機(jī)運(yùn)行。

3.3 評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)更新

在手工制作模型時(shí)，為了達(dá)到模型的效果，有的學(xué)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(píng)價(jià)方式和評(píng)價(jià)內(nèi)容有所改變：注重制作過程和設(shè)計(jì)理念，注重激光雕刻機(jī)的使用熟練程度，材料節(jié)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(xué)之間的相互點(diǎn)評(píng)（或者采取對(duì)外展覽方式），注重多名教師參評(píng)。

激光雕刻機(jī)的廣泛使用，讓學(xué)生在模型制作的學(xué)習(xí)中積極性提高，解放出更多時(shí)間進(jìn)行設(shè)計(jì)，收獲頗豐。學(xué)生綜合運(yùn)用所學(xué)知識(shí)，分析給定項(xiàng)目并進(jìn)行改造和完善，使用autocad繪制模型外觀展開圖，并應(yīng)用手工制作和激光雕刻等制作手段完成模型制作。因此，學(xué)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(jī)的使用方法，提高了對(duì)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(xù)挖掘激光雕刻機(jī)的功能和潛力，拓展模型制作課程的深度，并為其它專業(yè)課程提供模型支持。我們?cè)诟蠒r(shí)代的同時(shí)，一定要考慮學(xué)生對(duì)機(jī)械的依賴程度，要適當(dāng)把握機(jī)械和手工的度，既要學(xué)會(huì)機(jī)械也要增強(qiáng)師生的動(dòng)手能力。

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