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标题: 3D打印制作钢铁侠 [打印本页]

作者: 创客 时间: 2014-6-5 22:34
标题: 3D打印制作钢铁侠
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“照着稿子说。”

“事实上，我就是钢铁侠。”

相信各位一定都还记得这句可以为托尼·史塔克的钢铁侠身份、锋芒毕露的土豪性格完美解读的台词。

人人都想成为钢铁侠，除了有钱人、真性情这些因素之外，他的盔甲简直酷到没朋友。无论现实还是虚拟世界，这身钢铁战衣的威力和拉风程度都是数一数二的。

除了富豪，企业家，超级英雄，托尼·史塔克还有一个重要的属性：技术宅。严格意义上来说，托尼的工具并不是这套“自主知识产权”的盔甲，而是他的智慧的技术。这也是托尼被称之为英雄的核心因素。

我也要做钢铁侠

当然了，放在现实世界里，即使你有钢铁侠的的盔甲，也不能像电影里那样来去自如，毕竟能量要守恒，“方舟反应堆”只是幻想；穿着盔甲的人可不是钢筋铁骨，剧烈运动的过载可以让人粉身碎骨。但是！这并不妨碍我们拥有这样一身盔甲。

你想要的是这样的效果么？

视频中的主角叫王康，网名“康湿傅”恐怕为更多人熟知，头盔就是他的作品。这个头盔是按照电影中Mark III型战衣的设定制作，但并不是官方设定的复制品，而是王康按照自己的身体比例重新制作，只是在细节上符合原始设定。这个看起来外观与功能都相当完整的头盔，可不是一朝一夕就完成了的。事实上，王康花费了4年——纸模，EVA发泡树脂，玻璃钢，3D打印光敏树脂——的过程，想必会对也有一颗技术宅内心的你有所启发。

初代产品

如果你有一些美术功底和手工经验，那么所有的事情都会变得稍微容易点。2008年《钢铁侠》的上映立即把王康变成脑残粉，他首个成果是一个简单的面具，一个薄铁皮的“折纸玩具”。2010年，这算是王康的钢铁侠计划的正式开始。他手工制作了一个钢铁侠头部等比雕塑来学习雕塑技法，随后就是第一个大作品的诞生：钢铁侠Mark 1型。

电影里的Mark 1型是托尼·史塔克在阿富汗的山洞里用边角料“凑”出来的，完成出逃的任务后就寿终正寝。这个最原始的钢铁侠看起来全部是裸露的钢板，王康决定用EVA发泡塑料实现“看起来像”的效果。Mark 1型的外形非常不工整，也没有什么严格的设定，制作就是对照电影截图和剧照模仿。

外壳是10毫米的EVA泡沫裁剪，粘合要用到唯一一种有效的黏合剂——热熔胶。内部则是用铝合金制作的骨架，把全身重量尽量从双脚分担出来。关键部分比如头部需要内嵌铜丝让柔软的泡沫保持形状，电影中满是焊缝和焊疤的部分也要预先留出位置。

除了头部之外，其他所有的部位都需要按照身体尺寸制作骨架之后再裁剪泡沫外壳，焊缝和焊疤的模拟都是用热熔胶融化堆塑出的形状。背后的机械部分最求外形相似就好，王康还把一台报废的Xbox主板装在了后背上，效果相当完美。

黑色EVA泡沫除了方便剪裁和制作，不上色的时候就已经看起来很有金属质感。经过乳胶，喷漆，做旧之后，就是各位看到的样子了。完成这套Mark 1型钢铁侠盔甲花了将近一年的时间，现在作为纪念放在王康的工作室的显要位置。

更新换代

穿着自己打造的Mark 1盔甲的王康自然火遍网络，大家的关注也让他坚定推进自己计划的决心。2011年底，Mark III型头盔的制作正式开始。不过如果王康知道有一种技术在不久之后开始流行，不知道他会不会有点后悔自己完全用传统方式完成的Mark III头盔。不过这是后话，还是等说完这个头盔再说吧。

想要戴的舒服，按照自己的体形打造最科学。就像视频中那样，王康把自己的全身用石膏翻了模。这个过程异常困难和痛苦。他说：“先把身体包上保鲜膜，找最高点，画出分模线。为了方便翻模，我剃了光头。抹雪花膏、贴保鲜膜的目的是为了防止毛发被石膏黏连，因为头盔只需要我的头部草模，不需要细节，所以并没有使用藻酸盐翻模。”

“被翻模的部位几小时不能动，疼痛难忍啊。刚开始我以为腿部是最痛苦的，后来才发现躯干翻模才痛苦。我的腰到最后就像是要断了一样，所以不得不中途开模休息，然后重新扣回模具继续。”他提醒也想要这样尝试的爱好者，请提前做好功课，准备好应急措施。”

之后的工作就是雕塑了。在自己身体模型上抹上一层融化的雕塑油泥，按照之前头部雕塑的经验进行。这其中除了美术功底的考研之外，还有几个特别需要克服的难题。

首先是对称。人眼不是机器，但钢铁侠这样的模型对称才科学。王康用十字激光和水平仪来弥补。其次是曲面的切削。电影中的钢铁侠是一件工业艺术品，所有的曲面，接缝都凌厉优美，是手工雕塑远远不能完成的精度。这个难题只能暂时靠手艺类弥补了。

在经过漫长、折磨人的若干次翻模和调整之后，外形已经基本令人满意。定型之后王康开始尝试制作让面罩开启的方法。先是用曲线锯锯开完整头盔的各部分，在两部分之间安装四连杆结构、舵机、传感器、电池盒，再编写程序，最终实现了用一个磁性戒指划过耳朵部分打开面罩的效果。另外，眼睛发光的效果是用液晶屏幕的背光板实现的。

最终形态

Mark III型头盔完成的时候已经是2012年底了。之前说道，有一个新技术的出现可能会让王康后悔，这技术就是后来大红大紫的3D打印。

其实，当时给自己全身翻模的时候，目的就是制作一套完整的全身盔甲。到2013年5月，这个基于全身倒模的泥塑版盔甲草稿已经完成了。但是3D打印如此适合大规模的曲面制作，电脑可以用镜像实现完美的对称效果，王康决定用3D打印从头来过。、
没有专业的3D扫描仪，就用数码相机得到了全身的3D数据，找美术专业的朋友用MAYA制作了3D模型，根据自己的身材进行调整，在这个基础上开始模型的制作。

很多人觉得3D打印机就像哆啦A梦一样神奇。某种意义上来说，是的。至少，3D打印可以免除了繁重的手工制模过程。但是，电脑中制作和调整3D模型也是一件非常费时费力的事情。在电脑里制作模型其实并不能眼见为实，电脑中的透视效果和现实中不大一样，制作出来的草稿数据需要真实打印按比例缩小的试验品来观察效果，再在软件里调整。

熟悉3D打印的话就应该知道，3D打印过程都非常漫长，打印一个手掌大小的部件就需要数十个小时。而且，一旦因为故障或供料不足，打印一半的产品就只能废弃，不能继续。因为速度太慢，王康买了8台5千元级别的ABS热熔堆积的小尺寸3D打印机，将模型分拆成许多个部分，一起打印最终粘合。

后来他发现，ABS热熔堆积这种方式虽然成本低，但是0.2毫米每层的打印精度太粗糙，最终打印出的成品也没办法进行打磨和翻模。于是，光敏树脂打印机就成了更好的选择。

光敏树脂打印顾名思义，打印机内部会铺展一层层液态的树脂材料，经过紫外线照射固化，然后进行下一层。这样打印的成果能够进行后续的打磨，做草稿非常合适。

从去年5月到今年1月，王康完成了Mark III型盔甲的全身3D模型的主要制作，也已经打印出了1：1的全身模型草稿。王康说到最终的效果非常激动，他说，会用机械光圈实现钢铁侠手掌灯光效果的渐明渐暗，肩部的设定甚至比电影中的道具还要美观。

另外，王康还有一个“终极形态”正在进行中：全金属一体成型钢铁侠。这个计划是在专门的加工厂里用一整块铝锭用铣床加工成型，这个计划已经超出了普通“发烧”的领域，现在也只有一张加工图可以分享，我们祝愿他可以成功。

你就是钢铁侠

王康这一路的过程非常曲折漫长，但是如果你也有制作可穿戴模型的想法，那么就有无数的经验可以借鉴。按照难度，可以分成这几个阶段：

1.折纸模型。上手容易，成本低廉，但效果很一般。
2.泡沫塑料。上手相对容易，成本低廉，效果随手艺进化，可以实现不俗的仿真效果，但只能看不能摸。
3.雕塑翻模。上手难，考验美术功底，充满情怀。
4.3D打印翻模。效果完美，比例精准，但成本高昂，周期很长。

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