文/李凌華 陳嬋娟 周柏玉 黃仁超（郴州職業(yè)技術(shù)學院）

一、緒論

價格牌是商場、超市等商業(yè)場所展示商品價格的重要工具。常見的價格牌有手寫標簽型、組合式數(shù)字標簽型、展示牌型等。隨著生活條件的不斷改善，人文情感的不斷豐富，人們購物時的選擇已不僅僅局限于商品本身，商場的布置、購物的體驗等方面也影響著消費者的購買欲望。價格牌作為消費者購買商品時必然會接觸到的物品，它不僅要能展示價格，還應(yīng)與商品一樣滿足個性化的需求，匹配不同店鋪的風格。但目前市面上的價格牌，由于材質(zhì)、制造方式等方面的限制，難以滿足人們對價格牌定制化、個性化的需求。3D打印技術(shù)是增材制造中的一種，它以數(shù)字模型為基礎(chǔ)，通過逐層疊加的方式制造產(chǎn)品，與傳統(tǒng)制造方式相比，更好地實現(xiàn)了個性化、定制化。因此，將3D打印技術(shù)運用到價格牌的設(shè)計制造中，具有重要的現(xiàn)實意義。

二、價格牌設(shè)計

（一）設(shè)計理念

價格牌的價格顯示離不開數(shù)字，但制造單個的數(shù)字，再用單個的數(shù)字進行價格組合的話，所需要的數(shù)字量會非常大，故在數(shù)字設(shè)計上應(yīng)考慮簡單可變的特點。

經(jīng)過研究討論，設(shè)計團隊決定仿照顯示屏“8”字形的數(shù)字顯示模式，通過改變顯示的條杠來顯示不同的數(shù)字。商品的價格有高有低，價格的位數(shù)也會有長有短，為適應(yīng)價格位數(shù)的變化，各個數(shù)字之間應(yīng)該是可拆拼的關(guān)系。同時，為滿足個性化的需求，在價格牌的兩端可做個性化的造型設(shè)計，造型設(shè)計的結(jié)構(gòu)還應(yīng)具備收納功能，便于收納多余的數(shù)字塊。

（二）數(shù)字模型設(shè)計

明確了設(shè)計思路后，便可以開始進行商品價格牌的數(shù)字模型設(shè)計。數(shù)字模型是3D打印制造的基礎(chǔ)，做好前端的數(shù)字模型設(shè)計，才能保障后續(xù)打印制造的順利進行。

1.掛牌的設(shè)計

根據(jù)價格牌的特點需求設(shè)計兩種掛牌。一種是八字掛牌，如圖1所示，主要由八字掛牌殼和數(shù)字條桿組成，通過調(diào)整數(shù)字條桿在八字掛牌殼內(nèi)的填充情況來顯示不同的數(shù)字值。另一種是二維碼掛牌，如圖2所示，主要由二維碼掛牌殼和二維碼以及小數(shù)點塊組成。

圖1 八字掛牌

圖2 二維碼掛牌

2.支撐結(jié)構(gòu)設(shè)計

支撐結(jié)構(gòu)采用3D小人的造型。如圖3所示，主要由3D小人和掛桿組成。兩個掛桿之間可相互拼接成更長的掛桿，掛桿不使用時可收納在3D小人手臂端的通孔處。3D小人背部設(shè)計有略大于掛牌的矩形孔，掛牌不使用時可收納在此孔中；腳步位置預留有空位，可放置承重塊，增加3D小人的穩(wěn)定性（圖4）。

圖3 3D小人造型圖

圖4 3D小人結(jié)構(gòu)圖

3.裝配設(shè)計

裝配狀態(tài)一：如圖5所示，價格牌不使用時，可將八字掛牌收納至3D小人內(nèi)。

圖5 收納狀態(tài)

裝配狀態(tài)二：如圖6所示，價格較低，數(shù)字位數(shù)較少時，僅使用一個3D小人作為支撐。

圖6 一個 3D 小人狀態(tài)

裝配狀態(tài)三：如圖7所示，數(shù)額較大，數(shù)字位數(shù)較多時，將兩個3D小人進行組合使用。

圖7 兩個3D小人狀態(tài)

三、價格牌打印制造

萬能商品價格牌曲面較少，外觀較易成型，產(chǎn)品重量較輕，對強度要求不高，故使用一般的熔融沉積（FDM）設(shè)備生產(chǎn)即可。結(jié)合產(chǎn)品結(jié)構(gòu)特點與打印成本等因素，價格牌樣品采用的太爾時代UP BOX型3D打印機進行打印制造，該打印設(shè)備具有打印平臺自動校準和打印平臺加熱等功能，精度在0.1～0.4mm，能保證產(chǎn)品的打印質(zhì)量，設(shè)備如圖8所示。

圖8 UP BOX 3D 打印機

利用建模軟件將三維模型導出為STL格式，為確保模型圓角等細節(jié)處的特征不失真，導出時需將公差調(diào)到最小，如圖9所示。

圖9 導出STL文件

之后使用UPstudio軟件對模型進行分層處理，合理設(shè)置各個模型的擺放方式，層厚設(shè)置為0.2mm，確保各層粘連強度，如圖10所示。

圖10 打印參數(shù)設(shè)置

最后將所有模型進行打印制造，打印過程如圖11所示。同時，對成型的零部件進行適當?shù)暮筇幚砑庸?，將各零部件組裝，可生產(chǎn)出完整的產(chǎn)品，如圖12所示。

圖11 打印成型過程

圖12 價格牌成品

四、結(jié)語

（1）采用參數(shù)化的建模軟件進行價格牌數(shù)字模型設(shè)計，建?？焖?、修改簡便，邊建模邊優(yōu)化，提高了設(shè)計效率。同時，利用建模軟件進行模擬裝配，驗證各零部件的裝配效果，排查干涉問題，為打印制造提供了重要的理論支撐。

（2）該商品價格牌在設(shè)計時兼顧考慮了3D打印逐累積制造的特點，在調(diào)整打印擺放位置后，價格牌懸空結(jié)構(gòu)較少，隨之需要添加支撐的區(qū)域也較少，降低了打印難度。商品價格牌3D打印完成后，模型表面光潔亮新，未發(fā)現(xiàn)成型缺陷，價格數(shù)字顯示清晰，經(jīng)簡單加工處理后可直接使用。