3D打印国际象棋手板的核心目标是快速验证设计外观、装配合理性、握持手感，同时兼顾成本与展示效果。根据手板用途（设计验证、展示样品、功能测试），需针对性选择工艺、材料、参数，以下是覆盖从建模到后处理的完整流程。

一、手板用途与工艺材料匹配

不同用途的手板，工艺和材料的选择直接决定最终效果，需精准对应需求：

设计验证手板（快速改样）

首选工艺：FDM（熔融沉积成型）

推荐材料：PLA（成本最低、打印速度最快、无气味）、PLA+（韧性更好，不易断裂）

核心优势：打印周期短（一套棋子 + 棋盘 12-24 小时）、材料成本低、支持快速修改模型迭代、无需复杂后处理

适用场景：验证棋子比例、棋盘格子尺寸、棋子与棋盘的适配性

精细展示手板（展会 / 客户样品）

首选工艺：SLA（光固化成型）/LCD（液晶显示屏固化）

推荐材料：高韧性光敏树脂、透明树脂（可做特殊效果棋子）、类 ABS 树脂（强度高）

核心优势：精度高（层厚 0.025-0.1mm）、表面光洁度好（几乎无层纹）、细节还原度高（能精准打印国王冠冕、皇后裙边等复杂纹理）

适用场景：客户展示、展会样品、高端手板模型

功能测试手板（耐摔 / 耐磨）

首选工艺：SLS（选择性激光烧结）

推荐材料：尼龙 12（PA12）、尼龙玻纤（PA12+GF）

核心优势：无需支撑、韧性强、耐摔耐磨、表面有磨砂质感、棋子重量适中握持手感好

适用场景：测试棋子反复摆放的耐磨性、跌落可靠性

收藏级金属手板（高端定制）

首选工艺：SLM（选择性激光熔化）

推荐材料：316 不锈钢（防锈）、黄铜（复古质感）、钛合金（轻量化）

核心优势：金属质感强、硬度高、收藏价值高

缺点：成本极高（一套棋子成本数千元）、打印周期长（3-5 天）、后处理复杂（需打磨抛光）

二、国际象棋模型建模 / 选型关键要点

国际象棋棋子（国王、皇后、车、象、马、兵）造型差异大，棋盘需精准匹配格子尺寸（标准国际象棋棋盘格子为 55×55mm），建模时需注意以下细节：

模型来源选择

快速入手：从 Thingiverse、MyMiniFactory、MakerWorld 等 3D 模型平台下载免费 STL 文件，优先选择 “免支撑” 或 “少支撑” 的模型（如 Staunton 经典款，最符合国际象棋标准造型）。

自定义建模：用 Fusion 360（适合工业设计）、Rhino（适合曲面造型）、Blender（免费开源，适合艺术化造型）建模，需遵循国际象棋棋子尺寸标准：

国王高度：95-100mm（手板可按比例缩放，建议缩至 80mm，方便打印）

棋子底部直径：约为高度的 1/3（保证稳定性，不易倾倒）

棋盘尺寸：8×8 格子，外框预留 10-20mm 边框，厚度≥5mm（防止翘曲）

结构优化（避免打印失败）

棋子底部：做0.5mm 倒角（避免尖锐边缘打印时崩边），预留0.1-0.2mm 间隙（防止棋子与棋盘格子卡滞）；可在棋子内部设计配重腔（后续灌入树脂或钢珠，提升稳定性，避免头重脚轻）。

棋盘设计：采用模块化拼接（如分成 4 块 2×2 格子的小板，避免大尺寸棋盘打印时翘曲），拼接处预留0.2mm 装配公差；棋盘背面加加强筋（提升结构强度，防止变形）。

支撑优化：FDM 打印时，棋子的悬垂结构（如马的腿部、皇后的裙边）角度＞45° 时需加支撑，支撑密度设为 15-20%；SLA 打印时，将棋子倾斜 30-45° 摆放，减少支撑与模型的接触面积，降低后处理难度。

模型切片参数设置（分工艺细化）

FDM 工艺参数（PLA 材料）

层高：0.15mm（平衡精度与速度，追求细节可设 0.1mm）

壁厚：1.2-1.6mm（建议 4 层壁厚，保证强度）

填充率：30-50%（设计验证手板 30% 足够，功能测试手板可设 50%）

打印温度：200-210℃（PLA）、210-220℃（PLA+）

热床温度：50-60℃（防止底部翘边）

打印速度：外壁 30-40mm/s（保证表面光滑）、内壁 / 填充 60-80mm/s（提升效率）

冷却风扇：全程 100% 开启（PLA 冷却越快，层间粘结越好，不易变形）

SLA/LCD 工艺参数（光敏树脂）

层高：0.05-0.1mm（展示手板选 0.05mm，追求效率选 0.1mm）

曝光时间：底座曝光时间 60-80s（增强附着力，防止脱落）、正常层曝光时间 8-12s（根据树脂品牌调整）

抬升高度：5-10mm（保证树脂充分回流）

摆放角度：棋子倾斜 30-45°，减少支撑数量

SLS 工艺参数（尼龙 12）

层厚：0.1-0.15mm

激光功率：15-20W

预热温度：接近尼龙熔点（约 170℃）

填充率：100%（SLS 为粉末烧结，无需额外填充）

三、打印过程关键操作

平台校准FDM 打印机需严格校准平台水平（通过调平螺丝或自动调平功能），平台不水平会导致棋子底部厚薄不均；SLA 打印机需清洁树脂槽底部离型膜，避免灰尘影响打印精度。

材料预处理PLA 材料无需干燥，开封后可直接使用；光敏树脂使用前需摇匀（防止颜料沉淀），开封后密封保存，避免受潮；尼龙粉末需提前干燥（温度 80℃，时间 2 小时），防止粉末结块。

打印监控前 2-3 层打印时需密切观察，FDM 打印若出现拉丝，可适当降低打印温度或提高冷却风扇转速；SLA 打印若出现层分离，需增加曝光时间或检查平台附着力。

四、后处理工艺

后处理的核心是去除支撑、修复缺陷、提升表面光洁度，不同工艺的后处理流程差异较大：

FDM 手板后处理

去除支撑：用斜口钳剪断支撑，再用美工刀修整支撑残留痕迹，注意不要划伤模型表面。

打磨抛光：用 80 目砂纸粗磨去除层纹，再用 240 目、400 目、800 目砂纸依次细磨，最后用 1000 目以上砂纸抛光；若追求镜面效果，可涂抹 PLA 专用抛光膏，用棉布擦拭。

补土喷漆：对于层纹较明显的区域，可涂抹原子灰补土，打磨平整后喷漆；建议选择哑光漆或金属漆，提升质感。

配重处理：在棋子底部配重腔灌入环氧树脂 + 钢珠，固化后用砂纸打磨底部平整。

SLA/LCD 手板后处理

去除支撑：用清水或酒精浸泡模型 5-10 分钟，软化支撑后用镊子轻轻剥离（避免用力过猛导致模型破损）。

清洗残留树脂：用 95% 酒精反复冲洗模型表面，去除未固化的树脂；清洗后用吹风机吹干。

紫外固化：将模型放入紫外固化箱，固化时间 10-20 分钟（根据树脂品牌调整，固化过度会导致树脂变脆）。

精细打磨：用 400 目 – 2000 目砂纸打磨支撑残留痕迹，再用抛光膏抛光，可达到镜面效果；透明树脂模型可省略喷漆，直接抛光即可。

SLS 手板后处理

清理粉末：用压缩空气吹掉模型表面残留的尼龙粉末，再用毛刷清理缝隙中的粉末。

打磨抛光：用 240 目 – 800 目砂纸打磨表面，尼龙材料打磨后呈细腻磨砂质感，无需喷漆；若需要上色，可先喷一层底漆，再喷面漆。

金属 SLM 手板后处理

去除支撑：用线切割或角磨机去除金属支撑，注意避免损伤模型表面。

打磨抛光：用角磨机粗磨，再用砂纸细磨，最后用抛光轮抛光，可达到镜面效果；黄铜棋子可做氧化处理，形成复古铜绿质感。

五、常见问题与解决方案

FDM 打印棋子翘边

成因：热床温度过低、平台未清洁、打印速度过快

解决：提高热床温度至 60℃、用异丙醇清洁平台表面、降低首层打印速度至 20mm/s

SLA 打印层分离

成因：曝光时间不足、平台附着力差、树脂过期

解决：增加曝光时间、清洁平台并涂抹专用附着力胶水、更换新树脂

棋子打印后断裂

成因：壁厚过薄、填充率过低、材料韧性不足

解决：增加壁厚至 1.6mm、提高填充率至 50%、更换 PLA + 或尼龙材料

棋盘打印后变形

成因：棋盘尺寸过大、未加加强筋、冷却不均匀

解决：采用模块化设计、在棋盘背面加加强筋、打印时降低顶层打印速度

六、手板验收标准

尺寸精度：棋子高度、底部直径误差≤±0.5mm，棋盘格子尺寸误差≤±0.2mm，棋子能平稳放入棋盘格子，无卡滞。

外观质量：表面无明显层纹、支撑残留，边角无崩裂，喷漆均匀无流挂。

功能测试：棋子反复摆放 100 次无磨损，跌落 1 米高度无断裂（功能测试手板）。