1. 设计概念与核心玩法

绝对安全，模拟场景：

核心光源采用标准电子茶蜡或微型LED模块。模型内部设计专用卡槽，确保电子灯固定且易更换电池。

完全排除任何与真实火焰、高温相关的设计，这是玩具设计的红线。

模块化与创造性：

基础烟囱筒身：设计成上下可拼接的结构（如螺纹或卡扣）。

可更换的“故事模块”：

不同图案的筒身中段：提供森林动物、星空、海洋生物等不同主题的镂空窗口模块。

不同造型的屋顶：尖顶、圆顶、蘑菇顶等，孩子可以自由搭配。

玩法：孩子可以像搭积木一样，组合出自己心目中的灯塔、城堡塔楼、魔法小屋的烟囱。

趣味互动与光影游戏：

利用烟囱的结构特点，创造独特的光影效果。当电子灯亮起，光线从不同主题的镂空窗口射出，在墙上讲述不同的“光影故事”。

可在底座设计一个简单的滑动开关或旋转开关的模拟结构（无需真实电路，只需一个可滑动的部件），增加操作感。

融入简单机械原理：

将屋顶或某一模块设计为可旋转的。例如，旋转星空屋顶，让星光“移动”起来。

设计一个可升降的“小精灵”或“小蜡烛”模型，通过旋转筒身外部的一个旋钮，利用简单的螺纹结构让它在内壁上升下降，模拟“点亮”过程。

2. 3D模型设计要点（玩具安全第一）

尺寸与比例：

整体高度建议在 10-15cm 左右，适合孩子小手抓握和摆放。

所有零件尺寸必须大于“小零件测试筒”（通常直径约3.2cm，深度约5.7cm），防止婴幼儿误吞。这是国际玩具安全标准（如ASTM F963， EN71）的核心要求。

结构安全：

无锋利边缘/尖点：所有边角必须做充分的圆角处理（半径至少1mm）。

牢固的连接：模块间的连接（卡扣/螺纹）需要足够紧，防止孩子轻易拆下小部件，但又不能过紧导致难以操作。可以设计明显的对位标识。

壁厚均匀：建议最小壁厚 2.5mm，确保玩具耐摔、不易断裂。

电子灯适配：

在底座中心设计一个尺寸精准的圆柱形空腔，用于嵌入市售的电子茶蜡。空腔顶部留有小孔，让光线和“火焰”闪烁效果透出。

或者，预留空间安装带开关的LED模块，并用螺丝或卡扣固定电池仓盖。

3. 3D打印建议

材料选择（儿童友好、坚固多彩）

食品级PLA：

首选材料。因其原料来自玉米等可再生资源，通常被认为更安全、环保。打印时无异味，色彩选择极其丰富（包括丝绸、荧光、变色等特效材料），非常适合制作色彩鲜艳的玩具手板。

PETG：

备选方案。如果追求更高的韧性和耐摔性，PETG是更优选择。它比PLA更耐冲击，不易摔裂，同时打印成功率也很高。

禁止使用ABS/ASA：

虽然结实，但打印时气味大，且可能含有不希望出现在儿童玩具中的添加剂。对于手板模型，PLA/PETG的性能完全足够。

打印参数与方向

打印方向：

为了获得最强的抗摔能力，应将模型受力最大的方向与打印层方向对齐。例如，将烟囱水平躺着打印，可以最大化筒身环向的层间结合力，使其不易在摔落时从层间开裂。

代价：需要为整个侧面添加支撑，后处理工作量增加，但换来了更好的耐用性。

层高与填充：

层高：0.15mm – 0.2mm，保证表面光滑，无锋利层纹。

填充：25% – 35%。使用Gyroid或立方体填充，提供均匀的支撑和良好的抗压性能。

支撑：

由于复杂的镂空图案和可能的水平打印方向，支撑是必须的。

使用“树状支撑”，它更易拆除，且对模型表面（尤其是内部）的损伤更小。

4. 后处理、装饰与安全测试

精细后处理：

彻底拆除所有支撑，特别是内部和镂空处的。

使用砂纸（从400目到1000目） 仔细打磨每一处边缘和接缝，确保绝对光滑，用手触摸无任何刮手感。

装饰与上色（关键步骤）：

可以使用儿童安全的水性丙烯颜料进行手工涂装，增强主题故事的视觉效果。

或者使用食品接触安全的PLA线材直接打印出彩色部件，避免后期涂装可能带来的脱落和误食风险。

玩具安全专项测试：

跌落测试：从儿童可能的高度（如70cm）多次跌落至硬地面，检查是否有零件断裂或产生小碎片。

拉力测试：对可拆卸模块施加一定的力，确保连接牢固，小零件不易脱落。

边缘检查：用软布或棉花擦拭所有边缘，不应有勾丝，确保无毛刺。

功能测试：确保电子灯易装易卸，开关（如果是模拟的）操作顺畅，旋转部件不会夹伤手指。