一、 设计阶段：从“模型”到“玩具”的思维转变

玩具设计必须优先考虑安全、互动和坚固。

核心设计原则：

安全性第一：

避免尖锐点：角、爪、牙齿、翅膀末端都必须做大圆角处理（最小R1mm以上）。

避免小部件：对于可能给低龄儿童使用的玩具，确保任何部件（如可拆卸的翅膀、角）无法通过“小零件测试筒”（直径约31.7mm，深度约25.4mm-57.1mm的模拟喉咙的圆筒）。

结构牢固：连接处必须能承受摔打和拉扯。

可玩性与互动：

可动关节：这是玩具的精华。设计球窝关节 用于四肢和头部，或活页铰链 用于翅膀、下巴，让龙可以摆姿势。

模块化：设计可互换的角、翅膀、武器，增加趣味性。

符合人机工程学：大小适合孩子抓握，手感舒适。

风格化设计：

卡通化比例：大脑袋、大眼睛、短身体，看起来更友好可爱。

简化细节：简化鳞片，用凸起的线条或凹槽来表现，而不是精细的独立鳞片（易断且打印支撑复杂）。

关键结构设计：

关节设计（重点！）：

球窝关节：在躯干上设计球窝，四肢末端设计球头。预留合理的间隙（约0.2-0.4mm），确保转动灵活又不松垮。可以在球窝处设计“锁止环”来卡住球头。

一体化铰链：用于翅膀或嘴巴。设计一个薄而长的连接带（厚度0.8-1.2mm，宽度足够），利用材料自身的弹性实现开合。这是3D打印的绝佳应用。

轴连接：设计圆孔和对应的轴，用一根小木棍或3D打印的短轴穿过，实现旋转。

分件与组装：

将身体分为几个大块（头、躯干、尾），通过内部大型榫卯或螺丝柱连接。避免使用胶水，以便维修和更换。

设计导向槽和清晰的卡扣声，让孩子组装时有成就感。

内部加强：

在受力部位（如脖子与身体连接处）内部设计纵横交错的加强筋。

对于中空模型，确保壁厚均匀且足够（建议最小壁厚2.5mm）。

二、 3D打印阶段：材料与工艺选择

目标是打印出坚固、安全、有一定韧性的部件。

首选材料：

PETG：是玩具手板的绝对首选。它兼具PLA的易打印性、ABS的韧性和耐热性，且打印时气味小。强度高，耐摔打，关节不易断裂。

PLA：适合制作早期的外观验证模型，用于评估形状、尺寸和组装关系。但其脆性决定了它不适合做最终的可玩性测试原型。

TPU（柔性材料）：用于打印轮胎、翅膀膜、软角等特殊柔性部件，增加触感多样性。但不建议作为主结构材料。

注意：若计划商业化，最终产品材料需符合食品接触级（如FDA认证） 和玩具安全标准（如ASTM F963， EN71）。

关键切片设置（针对PETG）：

层高：0.2mm，平衡强度与速度。

填充：25%-35%。使用“网格”或“蜂窝”填充模式，提供最佳的抗冲击性。

壁厚/外壳：至少3层。这是外壳强度的关键。

支撑：

对于玩具，尽量减少支撑。通过合理旋转模型（例如，让龙的背部朝上，肚子朝下），让大部分悬空区域由自身结构支撑。

对于不可避免的支撑（如下巴下方），使用“树状支撑”，其接触点小，易于拆除且不留明显疤痕。

打印温度与冷却：PETG需要比PLA更高的打印温度（230-245°C），但风扇冷却应适中（30-70%），以确保层间粘合牢固，避免层间开裂。

三、 后处理与安全测试

后处理流程：

拆除支撑与打磨：

仔细拆除所有支撑，特别是关节内部的微小支撑。

必须进行全面的打磨。使用海绵砂纸或磨砂块，将所有边角、接缝处打磨光滑，确保没有任何毛刺或锐边。这是安全的核心步骤。

组装与功能测试：

测试所有关节：转动是否顺畅？松紧度是否合适？会不会轻易脱落？

进行“拉扯测试”：用力拉扯各个部件，看连接是否牢固。

进行“跌落测试”（从儿童可能摔落的高度，如1米左右，落到硬地面上），观察是否有部件破裂或断裂。

涂装（可选）：

如果手板需要展示色彩效果，使用儿童安全无毒丙烯颜料或模型漆进行手涂。

最后必须喷涂一层水性哑光保护漆，既能固定颜色，又能形成一层保护膜，并避免油光感。

四、 设计灵感与进阶玩法

低多边形风格：非常适合3D打印。用简洁的切面塑造龙的形象，几乎无需支撑，打印成功率高，风格独特。

可动骨架+外壳：设计一个通用的可动骨架（类似动物模型），然后为其设计不同造型的“外壳”（装甲、皮肤），实现一骨多玩。

结合传统玩具结构：如设计发条机构让龙可以爬行，或在下腹部隐藏一个陀螺使其可以旋转。

开源社区：在 Thingiverse、Printables 上搜索 “dragon toy”、“articulated dragon”、“flexi dragon”，能找到大量优秀的可动龙设计，是绝佳的学习起点。

总结：玩具手板开发流程

概念草图：确定风格（可爱/威猛）、尺寸、可动部位。

3D建模：侧重安全性（大圆角）、可玩性（关节）、坚固性（加强结构）。

打印测试：用PETG材料，优先打印最复杂的关节部件进行单独测试。

安全与功能测试：严格进行打磨、拉扯、跌落测试。

迭代优化：根据测试结果，调整关节间隙、卡扣力度、壁厚等。

最终原型：组装并完成安全涂装，得到一个可以真正把玩和展示的手板。