3D打印技術(shù)在產(chǎn)品造型專業(yè)的應(yīng)用

陳浩

摘要：作為數(shù)字化時(shí)代的重要產(chǎn)物，3D打印技術(shù)在很大程度上體現(xiàn)出當(dāng)今社會(huì)信息和產(chǎn)品分享的新趨勢(shì)，在產(chǎn)品設(shè)計(jì)的各個(gè)領(lǐng)域中得到廣泛應(yīng)用。隨著現(xiàn)代社會(huì)的快速發(fā)展，3D打印技術(shù)日益成熟的趨勢(shì)極大地響應(yīng)了人們消費(fèi)的個(gè)性化要求，為產(chǎn)品造型設(shè)計(jì)開辟了更為廣闊的空間。本課題在概述3D打印技術(shù)相關(guān)概念和特點(diǎn)的基礎(chǔ)上，重點(diǎn)分析了3D打印技術(shù)在產(chǎn)品造型設(shè)計(jì)中的應(yīng)用，提出其中存在的一些問(wèn)題和不足，并對(duì)3D打印技術(shù)的發(fā)展與應(yīng)用對(duì)未來(lái)產(chǎn)品造型設(shè)計(jì)的影響做出展望。

關(guān)鍵詞：3D打印 產(chǎn)品造型 個(gè)性化消費(fèi)

一、引言

現(xiàn)階段，隨著社會(huì)的高速發(fā)展，人們生活水平不斷提升，也越來(lái)越重視從物質(zhì)享受向精神享受上的轉(zhuǎn)變，這就促使現(xiàn)代產(chǎn)品造型設(shè)計(jì)形成既重視功能性、合理性，又強(qiáng)調(diào)造型設(shè)計(jì)上的情感化、個(gè)性化、時(shí)尚化的模式。但是，當(dāng)今市場(chǎng)上產(chǎn)品大多是批量生產(chǎn)，這種方式雖然具有生產(chǎn)效率高、生產(chǎn)成本低、自動(dòng)化程度高的特點(diǎn)，卻是以犧牲產(chǎn)品的多樣化為代價(jià)，實(shí)質(zhì)上已經(jīng)不能再適應(yīng)變化越來(lái)越快的市場(chǎng)需求和激烈的競(jìng)爭(zhēng)。而3D打印技術(shù)以數(shù)字模型文件為基礎(chǔ)，能以自身特點(diǎn)創(chuàng)造出復(fù)雜、創(chuàng)新性的造型，為產(chǎn)品造型設(shè)計(jì)提供新的平臺(tái)。

二、3D打印技術(shù)的概念和特點(diǎn)

隨著時(shí)代地發(fā)展，日新月異的數(shù)字技術(shù)不斷改變著這個(gè)世界，也改變著我們的生活方式和生產(chǎn)方式。在全球新一輪數(shù)字化制造浪潮中，人們?cè)絹?lái)越追求精致、獨(dú)特、有內(nèi)涵的個(gè)性化藝術(shù)產(chǎn)品。2014年5月，上海開幕的國(guó)際進(jìn)出口交易會(huì)上，展現(xiàn)了神奇的3D打印技術(shù)，只要在電腦前面設(shè)置好數(shù)據(jù)，搭載在機(jī)器中，就可以打印出任何東西。3D打印技術(shù)加上材料地科學(xué)突破，可以對(duì)目前的工藝制造產(chǎn)生顛覆性地革命。3D打印是實(shí)現(xiàn)數(shù)字化制造的關(guān)鍵技術(shù)，作為重大制造業(yè)領(lǐng)域的技術(shù)革命，已被廣泛應(yīng)用于一次成型的復(fù)雜組件制造中。在視覺造型設(shè)計(jì)領(lǐng)域，也利用這一先進(jìn)技術(shù)，打印出了令人眼花繚亂的藝術(shù)設(shè)計(jì)作品，成為了形狀結(jié)構(gòu)復(fù)雜、材料特殊的新型藝術(shù)的表達(dá)載體，展現(xiàn)了數(shù)字化制造技術(shù)與新材料地完美結(jié)合。當(dāng)下如何利用新技術(shù)更好地為藝術(shù)設(shè)計(jì)服務(wù)，已成為我們當(dāng)前研究的新課題。

3D打印機(jī)的原理是以一種數(shù)字模型文件為基礎(chǔ)，運(yùn)用粉末狀金屬或塑料等可粘合材料，通過(guò)逐層打印的方式來(lái)構(gòu)造物體的技術(shù)。由于在3D打印機(jī)原理中把復(fù)雜的三維制造轉(zhuǎn)化為一系列二維制造的疊加，因而可以在不用模具和工具的條件下生成幾乎任意復(fù)雜的零部件，極大地提高了生產(chǎn)效率和制造柔性。這種數(shù)字化制造模式不需要復(fù)雜的工藝、龐大的機(jī)床、眾多的人力，直接從計(jì)算機(jī)圖形數(shù)據(jù)中便可生成任何形狀的零件。并且材料利用率達(dá)到90%以上，大大降低了材料成本。

三、3D打印技術(shù)在產(chǎn)品造型專業(yè)的應(yīng)用

近年來(lái)，3D打印技術(shù)在產(chǎn)品造型設(shè)計(jì)上應(yīng)用越來(lái)越廣泛，并且突破了以往單純的常規(guī)幾何形態(tài)，開始以更具創(chuàng)新性、類似于自然形態(tài)的精美造型出現(xiàn)在人們的日常生活中，以獨(dú)特的制造方式和時(shí)代意義賦予我們的生活空間新的活力。目前3D打印所使用的無(wú)論是ABS、光敏樹脂或高性能復(fù)合材料或金屬粉末等等，受制于技術(shù)本身，這些材料所打印出來(lái)的產(chǎn)品在實(shí)用性、美觀度上與我們所預(yù)期的還差的很遠(yuǎn)，材料的多樣性問(wèn)題在以后一定會(huì)解決，只是當(dāng)前我們的選擇僅僅只是如此。拋棄對(duì)材料的不滿吧，材料只是技術(shù)的一種表現(xiàn)載體，對(duì)于設(shè)計(jì)師的創(chuàng)意而言，載體的不同最多表現(xiàn)的是對(duì)于作品質(zhì)感的不同感覺。所以，可以說(shuō)，3D打印技術(shù)讓產(chǎn)品的造型有了更為廣闊的發(fā)展空間，同時(shí)也讓產(chǎn)品的個(gè)性化特色更為突出。

與傳統(tǒng)機(jī)器生產(chǎn)和手工制造相比，3D打印技術(shù)突破了以往制造過(guò)程中受眾多造型、材料和設(shè)備的限制，這在某種程度上促使其對(duì)產(chǎn)品造型的制造更加接近設(shè)計(jì)本來(lái)的要求，同時(shí)與產(chǎn)品造型設(shè)計(jì)隨著時(shí)代、科技和人文藝術(shù)的發(fā)展而革新的歷史使命相符。3D打印技術(shù)的應(yīng)用，極大地開拓了設(shè)計(jì)師的想象思維，即使是外觀再?gòu)?fù)雜的產(chǎn)品都能通過(guò)3D打印技術(shù)進(jìn)行制造，并能保證與設(shè)計(jì)的渾然一體。這就促使設(shè)計(jì)師將關(guān)注力放在產(chǎn)品形態(tài)創(chuàng)意和功能創(chuàng)新上，不斷實(shí)現(xiàn)超越。并且，隨著產(chǎn)品造型設(shè)計(jì)的多元化，設(shè)計(jì)師開始重視體現(xiàn)產(chǎn)品的美學(xué)屬性，將時(shí)尚化、個(gè)性化因素融入到產(chǎn)品造型的藝術(shù)化表現(xiàn)方式中，從而潛移默化地引導(dǎo)著消費(fèi)者對(duì)產(chǎn)品造型審美觀的變化。

四、3D打印在產(chǎn)品造型設(shè)計(jì)中的問(wèn)題和展望

就目前而言，雖然3D打印技術(shù)在產(chǎn)品設(shè)計(jì)中發(fā)揮著越來(lái)越重要的作用，應(yīng)用也越來(lái)越廣泛。但是從整體上來(lái)說(shuō)，3D打印技術(shù)在產(chǎn)品造型設(shè)計(jì)領(lǐng)域中的普及力度仍然比較弱。這可能是因?yàn)?D打印技術(shù)本身受自身打印機(jī)性能、打印材料、打印成本、打印精度等眾多因素的影響，而不能得到全面的普及和應(yīng)用，因此也就無(wú)法促使對(duì)3D打印技術(shù)的進(jìn)一步研究和創(chuàng)新。另外，現(xiàn)階段，3D打印技術(shù)的應(yīng)用主要集中在服裝、家具及相關(guān)家居用品等形態(tài)比較小的產(chǎn)品造型設(shè)計(jì)中，還沒(méi)有廣泛應(yīng)用到較大型的產(chǎn)品設(shè)計(jì)上。并且一些產(chǎn)品在空間界面上的打印要求3D打印機(jī)和相關(guān)材料都必須有較高的質(zhì)量，這樣才能充分滿足其在制造過(guò)程中來(lái)自各方面的要求。

五、結(jié)語(yǔ)

隨著今后科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展和數(shù)字化的持續(xù)創(chuàng)新，3D打印技術(shù)必然會(huì)得到更為廣泛地研究和推廣，以促進(jìn)產(chǎn)品設(shè)計(jì)更快、更好地發(fā)展。