現(xiàn)代陶瓷3D打印的優(yōu)勢與不足

閆柯杉

摘 要：陶瓷3D打印是一個新興的產(chǎn)業(yè)，它的出現(xiàn)極大地改變了人們對陶瓷文化的認識，對產(chǎn)業(yè)格局的豐富也產(chǎn)生了積極的作用。文章通過對陶瓷3D打印技術(shù)的流程、優(yōu)點和不足的認識，闡述了陶瓷3D打印在當前的發(fā)展狀況和面臨的一些問題。

關(guān)鍵詞：陶瓷藝術(shù)；3D打??；建模；流程

中圖分類號：J212 文獻標識碼：A 文章編號：1005-5312（2017）33-0020-01

一、前言

3D打?。?DP）即快速成型技術(shù)的一種，它是一種以數(shù)字模型文件為基礎(chǔ)，運用粉末狀金屬或塑料等可粘合材料，通過逐層打印的方式來構(gòu)造物體的技術(shù)。3D打印通常是采用數(shù)字技術(shù)材料打印機來實現(xiàn)的，常在模具制造、工業(yè)設(shè)計等領(lǐng)域被用于制造模型，后逐漸用于一些產(chǎn)品的直接制造，已經(jīng)有使用這種技術(shù)打印而成的零部件。該技術(shù)在珠寶、鞋類、工業(yè)設(shè)計、建筑、工程和施工（AEC）、汽車，航空航天、牙科和醫(yī)療產(chǎn)業(yè)、教育、地理信息系統(tǒng)、土木工程、槍支以及其他領(lǐng)域都有所應(yīng)用。

在陶瓷領(lǐng)域，3D打印近些年也發(fā)展起來，成為一個新型的領(lǐng)域而備受關(guān)注。從原料上來說，陶瓷3d打印的原料跟普通瓷器原料區(qū)別不大，就是加了一點無機材料在里面，來達到它的硬度韌性。從操作上來說，只要能做出3D模型，這個作品基本上就已經(jīng)完成了。3D打印機器控制的都是基本參數(shù)，功能一目了然。下面逐一認識3D打印的流程及特征。

二、陶瓷3D打印流程

陶瓷3D打印的過程大致分為以下幾步：（1）第一步是建模，這是整個過程最主要的環(huán)節(jié)。建模是通過專業(yè)的設(shè)計軟件如瑪雅、3DMAX等，設(shè)計出產(chǎn)品的立體結(jié)構(gòu)形態(tài)；（2）有了模型之后，就是陶瓷切片。所謂的切片，就是將3D模型轉(zhuǎn)化為3D打印機本身可以識別和執(zhí)行的代碼，如G代碼、M代碼；（3）第三步，將切片完成的文件通過優(yōu)盤導入機器中，機器就會自動識別文件，通過按鈕你可以控制機器的啟動、關(guān)閉、打印速度和打印精度；（4）打印過程中，成型的素坯可能會有一點瑕疵，這就需要人工進行修飾完善；（5）坯體完成后，放進干燥爐烘干水分，一般干燥爐干燥的時間為30分鐘；（6）干燥完成的坯就可以自行選擇上釉或不上釉，最后放在微波燒成爐里燒制成瓷。整個過程用時十分簡短，也就是三，四個小時。

三、陶瓷3D打印的優(yōu)勢

3D打印的優(yōu)勢主要表現(xiàn)為以下幾個方面：（1）節(jié)省材料。打印過程中不用剔除邊角料，提高了材料的利用率，低了成本，從而有效地縮短了產(chǎn)品研發(fā)周期；（2）不需要傳統(tǒng)的刀具、夾具、機床或任何模具，就能直接把計算機的任何形狀的三維CAD圖形生成實物產(chǎn)品，可以制造出采用傳統(tǒng)方法制造不出來的、非常復雜的制件；（3）3D打印無需集中的、固定的制造車間，具有分布式生產(chǎn)的特點，減少了制作程序，也大大節(jié)約了生產(chǎn)成本；（4）打印的坯可以做出人工很難做出的肌理、形狀，而且經(jīng)過20年的發(fā)展，3D打印的精度有了大幅度的提高。目前市面上的3D打印成型的精度基本上都可以控制在0.3毫米以下。這種規(guī)整度是人工很難做出來的。

四、現(xiàn)階段3D打印存在的一些問題

作為一個新興的產(chǎn)業(yè)，陶瓷3D打印技術(shù)還有不夠成熟和完善的地方。主要表現(xiàn)在以下幾個方面：（1）由于機器打出來的泥巴是軟的，如果陶瓷器物的傾斜度大，就會出現(xiàn)變形甚至坍塌。所以現(xiàn)在做的瓷器最大的傾斜角度是45度，這就局限了空間的多樣發(fā)展。不過科研人員正在開發(fā)一種以固體為原料的機器，通過針頭加熱軟化，打印的坯體一開始就有一定的硬度，能夠很好解決塌陷問題；（2）由于出泥的針管細小，原料會凝固阻塞針頭，需要經(jīng)常專門清洗，增加了勞動量和程序；（3）還有，裝原料的容器氣壓可能會不穩(wěn)定、履帶容易松等等，這些問題說明現(xiàn)在的3D打印技術(shù)并不是很成熟，有很大的發(fā)展空間；（4）微波加熱是利用材料自身的發(fā)熱進行加熱的方法，與原來的外部加熱法不同，利用微波燒成的瓷器質(zhì)量與用氣體燃料燒成的相同或更高。但是像一些花釉，結(jié)晶釉有特殊的燒成曲線，微波加熱燒制的時間太短很難燒出理想的效果，這也是3D打印亟需解決的一個問題；（5）由于現(xiàn)階段3D打印制作成本較高，完全走向市場、完全普及化還有待時日，因此，高成本也成為3D打印迅速推廣的一個障礙；（6）我們應(yīng)該針對3D打印的優(yōu)勢，最大限度的發(fā)揮其作用，在工業(yè)生產(chǎn)中可以彌補翻模和拉坯的不足，在藝術(shù)創(chuàng)作中可對3D打印擅長制作異形的產(chǎn)品這一特點加以利用，異形更利于對我激發(fā)我們的想象和創(chuàng)造能力，把自己的思想通過3D打印的形式表達出來，賦予作品藝術(shù)內(nèi)涵，使3D打印的產(chǎn)物不再只是一個冷冰冰的瓷器，而是思想文化藝術(shù)的載體！

五、結(jié)語

作為一種新興的科學技術(shù)，陶瓷3D打印的出現(xiàn)給現(xiàn)代陶瓷文化的發(fā)展注入了新的活力，也為陶瓷科技的進步開辟了廣闊的前景。它最大程度上解放了我們的思維，讓人類的創(chuàng)造力更進一步靠近了自己的理想。這種技術(shù)的出現(xiàn)，不僅改變了我們的造物觀和思想認識，同時也方便和改進了民眾的生活方式，促進了社會的進步與發(fā)展。因此陶瓷3D打印技術(shù)有著劃時代的意義，也是一個里程碑的事件。雖說今天的3D打印還存在諸多問題，有不夠完善之處，但我們相信不遠的未來，它將成為陶瓷領(lǐng)域的主導性力量，帶動產(chǎn)業(yè)升級的同時，領(lǐng)域帶來一次次新的突破和革命。endprint