一、前期准备

需求分析 & 方案规划

根据实际用途确定基础参数：遵循中国象棋标准尺寸（红黑双方各16枚棋子+楚河汉界棋盘）。

明确风格定位：可选择传统木质纹理、现代简约设计或卡通化造型。

考虑功能扩展：如需磁吸底座、可折叠收纳结构或灯光特效，需提前规划接口位置。

预算评估：FDM技术性价比最高，适合入门；SLA光固化适合高精度细节；金属烧结适用于收藏级制品。

提示：初次尝试建议从基础款开始，优先验证结构可行性再优化外观。

三维建模 (核心环节)

工具推荐：Rhino+Grasshopper（工业级精准建模）、Fusion 360/Onshape（快速原型设计）、ZBrush（雕刻复杂曲面）。

关键建模要点：

拆分零件：将整套模型分解为独立棋子与棋盘组件，便于多色打印。

公差预留：圆柱体底部增加0.1-0.2mm间隙，避免FDM打印收缩导致的卡滞。

文字处理：“车马炮”等字符做成凸起浮雕，而非凹陷，方便后期清理。

配重平衡：底部设计隐藏配重腔，提升棋子稳定性。

排水槽设计：若用于户外场景，可在棋盘边缘增加导流凹槽。

避坑指南：避免45°以上悬垂面，超过60°需添加支撑块；最小壁厚≥1.2mm。

二、3D打印实施

设备选型与材料匹配

FDM技术：适合常规训练棋具，推荐PLA+木质色母粒，成本低且韧性可调。

SLA/DLP：适合展览级精品或微型象棋，使用进口灰色树脂+抛光工艺，层纹细腻。

SLS激光烧结：用于高强度竞技棋具，PA尼龙+玻纤增强，耐磨抗冲击。

MJF金属烧结：收藏级奢侈品可选不锈钢镀金工艺，但单件成本较高。

色彩方案示例：

主体：亚光黑/枣红色PLA基底。

文字：金色反光丝材点缀。

棋盘：深浅双色仿大理石纹路。

切片参数优化 (以FDM为例)

层高：0.15mm（精细模式）。

初始层流速：30%逐步递增至60%，减少翘边风险。

回抽距离：1.5mm，防止拉丝。

支撑类型：树状支撑+处处分离，降低拆除难度。

填充密度：外围3圈+网格填充15%。

温度设置：喷嘴210℃，热床60℃。

冷却风扇：前3层禁用，后续启用低速模式。

耗时参考：全套32个棋子+棋盘约8小时（创想三维CR-10S Pro实测）。

三、后处理工序

去支撑与表面处理

拆除支撑：用斜口钳+精密刻刀修整，贴防污胶带保护漆面。

砂纸打磨：从400目到1200目逐级打磨，电动磨头配合柔性垫片。

化学平滑：ABS材质可用丙酮蒸汽熏蒸消除层积纹。

涂装预处理：酒精擦拭+静电除尘辊，确保表面洁净度达标。

装饰工艺组合

传统工艺：

喷涂PU哑光底漆（膜厚80±10μm）。

手工绘制“楚河汉界”文字，黄金漆勾勒兵卒轮廓。

茶渍染色+局部磨损做旧处理。

UV高固清漆封釉，硬度达3H铅笔标准。

创新技法：激光雕刻亚克力棋盘实现透光战线效果。

四、组装调试

精密装配

配合检测：用塞尺测量棋子与棋格间隙（标准值0.3-0.5mm）。

动效测试：模拟真实对弈场景，检验王将移动平稳性、炮台旋转灵活性及象飞田轨迹限制装置。

品质验收

质检清单：

尺寸精度：全长误差±0.2mm。

文字清晰度：5号宋体字库可辨识。

结构完整性：1米高度跌落不断裂。

安全标准：通过GB 6675玩具安全检测。

五、典型问题解决方案

现象	根本原因	解决措施
文字边缘模糊	切片分辨率不足	启用High Quality模式+抗锯齿算法
圆角处出现台阶效应	层高设置过大	降为0.1mm层高+变速打印
磁性底座吸附弱	NdFeB磁铁嵌入深度不足	改用强力钕铁硼磁钢+环氧胶固定
长期存放变形	PLA材料固有缺陷	改用PETG材料或恒温恒湿存储
跨色渗墨	多色打印未及时清理挤出头	加装主动刮刀系统+定期深度清洁

六、成本效益分析

FDM方案：原材料45元+设备损耗8元+人工3小时≈53元/套。

SLA方案：原材料120元+设备损耗25元+人工1.5小时≈145元/套。

传统木工：材料80元+人工10小时≈80元/套。

优势对比：FDM适合批量，SLA适合单件定制，传统木工周期长但成本低。

七、创新升级方向

智能交互：集成NFC芯片识别棋子位置，连接APP实现残局复盘。

模块化设计：快拆结构方便更换不同材质棋面（檀木/玉石/金属）。

环保方案：采用竹纤维生物基耗材，碳排放量减少60%。

教学应用：透明化内部结构展示象棋走法规则，用于儿童教具开发。

通过以上流程，可高效完成从数字模型到实体产品的转化，兼顾传统文化内涵与现代制造技术优势。实际操作中需根据设备性能微调参数，并记录温度曲线和打印日志以便持续优化。