[发明专利]一种京剧脸谱3D打印成型的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种京剧脸谱成型的方法，具体为一种结合3D打印技术和静电纺丝技术制作京剧脸谱的新技术。

背景技术

目前，3D打印技术已经广泛应用于工业设计及医疗设备等多个方面，3D打印技术不断发展并节省了劳动力成本，成为了许多商品制造商的关注重点；随着纳米材料的不断发展，静电纺丝技术慢慢成为大家关注的焦点，并以其制造装置简单、可纺物质种类繁多、工艺可控等优点，成为有效制备纳米纤维材料的主要途径之一，其在生物医用材料、过滤及防护、催化、能源、光电、食品工程和化妆品等领域都发挥巨大作用。静电纺丝技术已经成为一种比较成熟的纺丝技术，目前溶液静电纺丝技术已经能够制备较细的纤维，捷克利贝雷茨技术大学与爱勒马公司合作研发的溶液静电纺丝技术已经实现工业化，并起名为“纳米蜘蛛”推向全球市场。

3D打印技术主要应用于汽车、航天军工、家电、船舶、医疗、影视、食品和创意等各种领域。打印技术方面，主流打印机能够在0.01mm的单层厚度上实现600dpi分辨率的打印精度，较先进的产品已经具备每小时1英寸以上的垂直打印速率，并可实现24位色彩的彩色打印。([1]王雪莹.3D打印技术与产业的发展及前景分析[J].中国高新技术企业，2012，(26):3-5)。目前已经开发出来的打印材料约14类，可混搭出一百多种耗材。2013年初，欧洲的医生和工程师利用3D打印定制出了一个人造下颚以替换病人受损骨骼，成功使病人得以康复。同时，德国的研究人员正在采用3D打印技术制造具有生物相容性的人造血管。([2]蔡恩泽.3D打印颠覆传统制造业[J].中国中小企业，2012，(11):46-47)。全球第一家3D打印照相馆也于2013年初在日本开业，用户经过拍照、建模、打印三个阶段，就可以为自己制作一个三维头像。([3]Wuwei110:从26个颠覆世界的3D打印产品看3D技术发展史[EB/OL].2013-03-09)。

京剧脸谱是一种特殊的化妆方法，作为一种中华民族传统文化的标识，深受广大戏曲爱好者的喜爱。京剧脸谱使用多种颜色的油彩直接在脸上绘制而成，表演前脸谱的绘制和表演后脸谱的去妆过程都非常复杂，同时绘制脸谱所使用的油彩对脸部皮肤的伤害极大，对人体健康带来极大影响，如果能够发明一种避免油彩直接接触脸部皮肤的技术就可以给京剧脸谱领域带来巨大的利益和优势。

发明内容

本发明的目的是提出了一种京剧脸谱3D打印的成型方法，一改传统的京剧脸谱使用油彩直接在脸上绘制脸谱的现状，提供了一种结合3D打印技术和静电纺丝技术来制作京剧脸谱的新思路。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：一种京剧脸谱3D打印成型方法，提供了一种结合3D打印技术和静电纺丝技术纺制京剧脸谱的新思路。3D打印是一种快速成形技术，以数字模型文件为基础，运用粉末状金属或塑料等可黏合材料，通过分层加工、叠加成形、逐层增加材料并以打印的方式来构造物体，与传统上对原材料进行切削的制造法相反，3D打印的过程就好比是做加法。具体成型过程为：首先通过3D扫描仪对戏曲演员脸部进行扫描获取脸部特征点信息并建立相应的三维立体模型，而无需像传统的“剔除制造”方法制作样品的模具，获取的三维立体模型可保存到相关的数据库中，方便后期直接使用；采用专业3D数据处理软件将该模型分解成若干层平面数据，再把粉末状金属或塑料等可黏合材料经3D打印机按平面数据烧结，层层累积后即打印出薄壳结构的立体人脸模具；获得人脸模具后，在模具上均匀涂抹一层导电石墨，并施加50kv的电压，而静电纺丝装置喷头接地；将具有多种色彩的纺丝溶液使用静电纺丝技术直接纺到立体人脸模具上即能获得纳米纤维纺布的京剧脸谱制品。该方法使京剧脸谱快速成型成为可能，节约劳力和物力，同时可以减少油彩对面部皮肤危害，方便上妆和卸妆。

本发明一种京剧脸谱3D打印成型方法，其中使用的3D数据处理软件为3D逆向工程软件，能处理大数据并获取多维、空心模型的平面层数据结构，比较著名的有美国的RainDrop公司的GeoMagic、美国Imageware公司的Surfacer。

本发明一种京剧脸谱3D打印成型方法，其中使用的石墨为高导电性的石墨粉，具有高润滑、高导电性能、高吸附性等优点。

本发明一种京剧脸谱3D打印成型方法，在获得人脸模具后，在模具上均匀涂抹一层导电石墨，利用静电纺丝装置先制作一无纺布透明膜，再利用静电纺丝装置在透明膜上喷涂成脸谱状，使用时将喷涂好的京剧脸谱透明膜覆盖在面部，形成薄膜脸谱。