当《大众科学》杂志给我一项任务，为杂志绘制概念飞机插图时，我看到了一个展示我最新技能——3D打印——的机会。自1996年首次接到任务以来，我的作品就一直发表在《大众科学》杂志上，但这次是我第一次在普通插画中结合3D打印。我向杂志提出的想法是，他们可以将“STL”格式的可3D打印文件发布到他们的网站上，这样在家或在学校的读者就可以3D打印他们在杂志上读到的东西。据我所知，以前没有人这样做过。
该项目的模型将使用两次。一次用于杂志插图，一次用于创建3D打印的几何体。目标是构建一个模型，使其能够满足这两种需求。为了创建模型，我使用了我目前所有工作都使用的3D建模、渲染和动画系统——Lightwave 3D。该程序的最新版本11.6现在支持3D打印，所以时机非常完美。我本可以使用许多程序来创建模型，其中许多程序，如Blender，都是免费的。但我早在2004年就切换到了Lightwave，创建3D几何体对我来说已经成为第二天性。虽然该程序在创建3D打印模型方面并不完美，但其许多优点 outweighs 缺点，并且找到解决出现问题的变通方法并不算太困难。
在构建模型时，我想到也许可以利用为3D打印版本创建的纹理贴图。我小时候无数次地拼装模型飞机，很多细节都是用套件附带的贴花完成的。我能否打印自己的贴花？在网上搜索“打印自己的贴花”很快就显示，这在模型制作界非常普遍，无论是模型火车还是遥控飞机爱好者。在亚马逊上简单逛了一圈，订购了几包透明贴花纸，几天后就能到货。我爱死亚马逊Prime了！
使用熔丝挤出打印机（Fused Filament printer）打印时，有几点需要注意。一个关键问题是，打印机一次只能铺设一层薄薄的材料，这可以与一个非常小的胶枪相比较。每一层都差不多和一张纸一样厚。当打印机铺设一层时，它需要在东西上打印，它不喜欢在空中打印。所以你要么在同一个物体上堆积，要么可以使用支撑。大多数FF打印机会容忍你最多倾斜45°。所以为了创建这架飞机，我将飞船的主体分成两半，这样身体就可以垂直地堆叠在自己身上。机翼也是一样。为了利用飞机可以拆卸的特点，我决定将其制成一个“3D打印信息图”，为此我创建了座椅行，这样人们就可以看到内部的样子。
模型构建完成后，会从Lightwave导出一个STL文件，并在一个可以设置打印机参数的程序中打开。我喜欢使用Simplify 3D，因为它提供了很高的控制水平。许多变量决定了最终打印的质量，包括打印头速度和层高。这些变量以及大约80个其他变量都可以在这个程序中进行调整。
一旦文件被“切片”成创建最终构建所需的许多层，这些指令就会被发送到打印机。在我的例子中，我输出一个.X3G文件，将其放在SD卡上，然后将卡插入打印机。打印机可以直接从电脑控制，但如果电脑出现故障或意外退出程序，就会毁掉打印件。因此，我喜欢使用SD卡。
让打印件粘在打印床上可能很棘手。经过大量试验，我发现用异丙醇擦拭的Scotch美纹纸胶带对我来说效果非常好。这个模型是用PLA塑料（一种玉米淀粉衍生物）制作的。我不在打印床上加热，并使用205°的喷嘴温度。喷嘴尺寸为0.4毫米，层高为0.17毫米，打印速度为每分钟3500毫米。生成的文件的打印时间大约需要15小时。
下一步是组装飞机。为了将两个部分组装起来，我创建了一个内部“套筒”，在所有侧面都有轻微凸起的“摩擦脊”。这将使飞船粘合在一起而无需胶水，并允许用户将其分开。
我还制作了小的“饼干”来安装在机翼和稳定器上，以定位它们以便日后粘合。我使用了Loctite Super Glue Ultra Control Gel来组装我的3D打印件。
飞机组装好后，我转向了贴花。我在Adobe Illustrator中创建了艺术品，然后将文件导入Photoshop进行调整，并将其保存为PSD文件，该文件可用于Lightwave中的3D文件的图像映射以及在贴花纸上打印。这两者都可以单独在Illustrator中完成，但我习惯于在Photoshop中处理我的图像贴图。
Testor贴花纸是半页的，这差不多是喷墨打印机能处理的最小尺寸。我设置了足够的贴花纸来制作2架飞机，并额外放了几件物品。我将这架飞机寄给《大众科学》的创意总监，所以为了好玩，我还在上面印上了他们母公司的名字。打印完贴花纸后，我喷了三层喷漆清漆，每层之间都让它干燥。喷墨墨水是水溶性的，所以你需要喷上清漆将其“固定”在贴花纸上。干燥后，将所需的部件单独剪下，放入一小碗水中浸泡约10秒钟。用纸巾吸干水分，然后将贴花纸从纸质衬底上滑下，小心地放到位。先清洁你的模型。我发现如果手上沾染任何油污在飞机上，贴花纸可能就不会粘住。我用纸巾上的异丙醇对其进行了清洁。
飞机最终完成，我喷了最后一层清漆来帮助稳定贴花。打印完成了！为了完成整个过程，我创建了一个“如何组装”的图解。
