3D打印技術(shù)在產(chǎn)品造型創(chuàng)新設計中的應用

摘要：3D打印是一種革命性的設計，隨著3D打印技術(shù)在工業(yè)設計領(lǐng)域的廣泛使用，產(chǎn)品創(chuàng)新設計的周期有效縮短，產(chǎn)品的綜合制造成本也隨之降低。賦予設計師更具創(chuàng)新性和美觀性的造型設計，突破了在數(shù)字化模型文件上的想象力，改變了人們設計和制造對象的方法。目前，3D打印技術(shù)已廣泛應用于藝術(shù)設計，軍事，航空航天等領(lǐng)域，促進產(chǎn)品設計得到更廣泛的研究和應用。

關(guān)鍵詞：產(chǎn)品造型? 3D打印? 創(chuàng)新設計

隨著現(xiàn)代社會的飛速發(fā)展，3D打印技術(shù)已被廣泛應用于產(chǎn)品設計和產(chǎn)品創(chuàng)新，開辟了人們在各個領(lǐng)域的個性化消費，極大地滿足了國務院發(fā)布的《中國制造2025》需求，在創(chuàng)新技術(shù)設計方面，3D打印占有重要地位和廣闊的發(fā)展空間。

一、3D打印概述

（一）3D打印技術(shù)

3D打印是一種通過材料逐層添加制造三維物體的變革性、數(shù)字化增材制造技術(shù)，它將信息、材料、生物、控制等技術(shù)融合滲透，將對未來制造業(yè)生產(chǎn)模式與人類生活方式產(chǎn)生重要影響。3D打印的大腦就像工匠手工制作過程中的靈魂，指導著紙和筆的手繪。3D打印是一種革命性的設計，改變了人們設計和制造對象的方法，通過設計軟件和技術(shù)使一切成為可能。

（二）產(chǎn)品設計中3D打印的技術(shù)優(yōu)勢

（1）避免制造復雜的細節(jié)。對于3D打印，在批量生產(chǎn)產(chǎn)品的制造上沒有復雜和簡單的區(qū)別，只要設計符合技術(shù)要求就可以輸入設計軟件，即使具有相同體積但有很多復雜細節(jié)的產(chǎn)品，也可以利用3D打印的技術(shù)優(yōu)勢，不僅不會降低設計質(zhì)量和效果，還可以盡量避免復雜的細節(jié)設計而增加制造時間。

（2）制造各種產(chǎn)品。3D打印打破了與整套工廠設備配合使用的限制，3D打印機這種生產(chǎn)形式無需進行設計更改就可以制造各種產(chǎn)品，避免了為了生產(chǎn)一種產(chǎn)品對工廠設備進行生產(chǎn)和重新組裝，通過3D打印可滿足工廠的設計技術(shù)要求生產(chǎn)各種產(chǎn)品。

（3）材料的自由組合。3D打印技術(shù)的發(fā)展可以將多種材料和不同的原材料集成到一個產(chǎn)品中，而傳統(tǒng)的制造機器很難將多種材料自由組合集成在切割或模具成型過程中。

（4）無限的設計空間。3D打印技術(shù)可以突破設計師因為滿足批量生產(chǎn)的要求，各種設計由于傳統(tǒng)產(chǎn)品的設計思想受到限制。在3D打印的情況下，突破了設計師傳統(tǒng)思想的局限性，設計空間和產(chǎn)品的制造模式得到了跨世紀的最大的擴展，制造業(yè)向智能化的發(fā)展也得到了擴展，由于這些優(yōu)勢，3D打印無限的設計空間為設計師的產(chǎn)品設計開辟了新紀元。

二、影響產(chǎn)品造型創(chuàng)新設計的因素

產(chǎn)品創(chuàng)新驅(qū)動企業(yè)不斷發(fā)展。產(chǎn)品設計每個環(huán)節(jié)都可以從內(nèi)部和外部因素如政策，文化，制造，市場，技術(shù)，人員，材料等來分析影響產(chǎn)品創(chuàng)新設計的因素。從企業(yè)發(fā)展來看，影響產(chǎn)品創(chuàng)新的技術(shù)、管理和其他特定因素，是推動企業(yè)發(fā)展的根本動力。

（一）內(nèi)部原因

事實證明，創(chuàng)新思維和人才素質(zhì)是在產(chǎn)品設計各個方面增強競爭力的重要保證。為了從根本上創(chuàng)新產(chǎn)品設計，從內(nèi)部因素的角度來看，實施創(chuàng)新思維是各行各業(yè)的首要需求。具有創(chuàng)新思維的優(yōu)秀質(zhì)量人才，需要依靠創(chuàng)新思維和強大執(zhí)行力，來設計產(chǎn)品的每個環(huán)節(jié)。

（二）外部原因

政治，經(jīng)濟和文化等因素要求產(chǎn)品創(chuàng)新始終保持對宏觀政策，國家政策和調(diào)整政策的敏感性，遵循這些因素才能設計和制造出易于國家發(fā)展和國家需求的優(yōu)質(zhì)產(chǎn)品。科學技術(shù)，市場，材料，技術(shù)等因素是產(chǎn)品創(chuàng)新設計的基石，影響著產(chǎn)品的創(chuàng)新設計，只有我們始終遵循技術(shù)，管理，生產(chǎn)和制造方法等因素，才能有利于制造使用和合適的產(chǎn)品。因此，從外部因素的角度來看，遵循這些因素進行生產(chǎn)和制造，是創(chuàng)新設計的重要保證。

三、產(chǎn)品創(chuàng)新是產(chǎn)品造型設計的根本動力

現(xiàn)代創(chuàng)新時期，創(chuàng)新人才和創(chuàng)新價值必須得到尊重。創(chuàng)新，是概念，建模，造型設計和技術(shù)的創(chuàng)新。讓創(chuàng)新成為發(fā)展的第一動力，更接近為人民服務，這是中國必須承擔的時代命題，設計已經(jīng)進入了創(chuàng)新的階段，有必要注意創(chuàng)新的設計理念，應當?shù)玫街匾?。產(chǎn)品造型設計是在工業(yè)化背景下應運而生的，是人體工程學，材料科學等學科的綜合應用，是我們物質(zhì)需求和引領(lǐng)生活品質(zhì)的基礎(chǔ)。為了給產(chǎn)品設計提供了更廣闊，更靈活的空間，國家發(fā)布了創(chuàng)新驅(qū)動發(fā)展戰(zhàn)略，政府也開放了科技項目管理，為科技創(chuàng)新提供條件保障，這對產(chǎn)品的質(zhì)量提高具有重要意義。

四、產(chǎn)品造型設計中3D打印技術(shù)的創(chuàng)新與實踐

雖然批量設計和生產(chǎn)的的概念，具有生產(chǎn)效率高，生產(chǎn)成本低，自動化程度高的特點，在3D打印出現(xiàn)之前，產(chǎn)品設計一直遵循這個思想，但是這種方式不能適應制造過程中多種形狀，材料和設備的局限性，只能以產(chǎn)品多樣化為代價滿足市場需求和激烈的競爭。3D打印技術(shù)突破了設計師在數(shù)字化模型文件上的想象力，創(chuàng)建，超越和完善具有自己特征的復雜創(chuàng)新模型，在產(chǎn)品建模設計上取得了一系列實質(zhì)性進展。目前，3D打印技術(shù)已廣泛應用于藝術(shù)設計，軍事，航空航天等領(lǐng)域，也為相關(guān)行業(yè)的發(fā)展提供了新平臺，是創(chuàng)新和實踐的重要技術(shù)支撐。當前高校積極把3D打印技術(shù)應用到課堂上，鼓勵學生不斷設計開發(fā)和學習探索3D打印產(chǎn)品以滿足社會需求，為個性化設計和激發(fā)學生的學習興趣增加了許多新的機會。

隨著科學技術(shù)的不斷發(fā)展，3D打印技術(shù)改變了過去簡單的常規(guī)幾何形式和一站式制造手段，設計師可以以與自然形態(tài)相似的獨特的設計方法，賦予了更具創(chuàng)新性和美觀性的造型設計，這一方式廣泛地用于產(chǎn)品造型設計中，實現(xiàn)了劃時代的意義。尤其3D打印技術(shù)，近年來，簡化了設計制造過程和流程，超越原始的剛性模式和設計思想，設計師憑借3D打印技術(shù)大膽創(chuàng)新和追求個性化設計，促進產(chǎn)品設計得到更廣泛的研究和推廣。如此3D打印技術(shù)，必將改變?nèi)藗兊娜粘Ｉ?，并使其得到更快更好的發(fā)展。

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作者簡介

姓名：萬鯉菠，性別：男，出生年月：1982.12，籍貫：四川眉山，學歷：碩士，研究方向：產(chǎn)品設計、服務設計，單位：成都工業(yè)學院，職稱：講師。