3D打印技術(shù)在工業(yè)設(shè)計(jì)創(chuàng)新戰(zhàn)略中的應(yīng)用探索

裴雪原

摘要：工業(yè)產(chǎn)品設(shè)計(jì)3D打印設(shè)計(jì)是城市發(fā)展的必然要求，隨著城市化進(jìn)程的加快，人民對(duì)于工業(yè)工程開展質(zhì)量的要求逐漸提高，城市不止要滿足人民的基本生活需要，同時(shí)要藝術(shù)性以及審美性，改善居住環(huán)境。工業(yè)產(chǎn)品設(shè)計(jì)3D打印設(shè)計(jì)可以改善工業(yè)產(chǎn)品的實(shí)用性與美觀性，并且提高工業(yè)魅力。工業(yè)產(chǎn)品設(shè)計(jì)3D打印工程是一種新型3D打印設(shè)計(jì)技術(shù)，可以提高3D打印設(shè)計(jì)的效率。因此本文主要對(duì)工業(yè)產(chǎn)品設(shè)計(jì)中3D打印技術(shù)的創(chuàng)新應(yīng)用進(jìn)行分析，進(jìn)行3D打印技術(shù)在工業(yè)設(shè)計(jì)創(chuàng)新戰(zhàn)略中的應(yīng)用探索，進(jìn)而可以全面提升工業(yè)產(chǎn)品設(shè)計(jì)工作的整體開展水平，為我國(guó)工業(yè)的全面良好發(fā)展奠定穩(wěn)定的基礎(chǔ)和提供強(qiáng)大的推動(dòng)力，同時(shí)希望可以提高工業(yè)產(chǎn)品生產(chǎn)質(zhì)量，提供相應(yīng)參考。

關(guān)鍵詞：3D打印設(shè)計(jì);工業(yè)產(chǎn)品;生產(chǎn)技術(shù);應(yīng)用研究

0 ?引言

隨著公眾對(duì)工業(yè)產(chǎn)品設(shè)計(jì)的重視程度不斷提高，工業(yè)產(chǎn)品設(shè)計(jì)中3D打印設(shè)計(jì)的應(yīng)用已經(jīng)成為工業(yè)發(fā)展中不可或缺的一部分，實(shí)現(xiàn)工業(yè)產(chǎn)品設(shè)計(jì)中3D打印技術(shù)的創(chuàng)新應(yīng)用，需要了解到工業(yè)產(chǎn)品設(shè)計(jì)3D打印設(shè)計(jì)的內(nèi)涵，只有對(duì)工業(yè)產(chǎn)品設(shè)計(jì)3D打印設(shè)計(jì)深入理解才能改進(jìn)技術(shù)形式，提高技術(shù)水平。3D打印工程工業(yè)產(chǎn)品生產(chǎn)技術(shù)需要技術(shù)人員不斷提高專業(yè)水平，并且結(jié)合過去的經(jīng)驗(yàn)以及未來的工業(yè)產(chǎn)品設(shè)計(jì)3D打印設(shè)計(jì)發(fā)展趨勢(shì)制定完善的3D打印設(shè)計(jì)方案，并且對(duì)工業(yè)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)以及工業(yè)產(chǎn)品生產(chǎn)工藝等進(jìn)行合理選擇，從而順利開展工業(yè)產(chǎn)品設(shè)計(jì)3D打印工程工業(yè)產(chǎn)品生產(chǎn)，提高工程的質(zhì)量。進(jìn)行3D打印技術(shù)在工業(yè)設(shè)計(jì)創(chuàng)新戰(zhàn)略中的應(yīng)用探索，希望我國(guó)的工業(yè)生產(chǎn)工程獲得更加廣闊的發(fā)展空間和更加理想的發(fā)展前景。

1 ?工業(yè)產(chǎn)品設(shè)計(jì)3D打印設(shè)計(jì)的含義和構(gòu)成

工業(yè)設(shè)計(jì)中的工業(yè)產(chǎn)品設(shè)計(jì)主要自新產(chǎn)品的制定設(shè)計(jì)任務(wù)書的起草直至產(chǎn)品的樣品完成這一流程，在這一流程開展進(jìn)程中，相關(guān)的設(shè)計(jì)人員會(huì)進(jìn)行產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)、性能、規(guī)格、材質(zhì)、外形、應(yīng)用時(shí)限等一系列參數(shù)的擬定。在工業(yè)產(chǎn)品設(shè)計(jì)工作開展進(jìn)程中，設(shè)計(jì)人員會(huì)致力于將最為新穎的科技成果，最大效用化的發(fā)揮其實(shí)際應(yīng)用價(jià)值，在設(shè)計(jì)過程中，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品的造型與外觀以及結(jié)構(gòu)和色彩的全方位改進(jìn)，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品的應(yīng)用性能的全方位改良，為公眾的生產(chǎn)和生活帶來更多的便利。

工業(yè)設(shè)計(jì)和產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是新產(chǎn)品開發(fā)過程中的兩個(gè)不同環(huán)節(jié)。

①時(shí)間階段方面的區(qū)分：一件新產(chǎn)品從無到有，我們可以把它劃分到兩個(gè)階段。

第一階段是設(shè)計(jì)生成該件產(chǎn)品的外觀形狀。

第二階段是設(shè)計(jì)該件產(chǎn)品的內(nèi)部構(gòu)造以便實(shí)現(xiàn)它的機(jī)能。

②目的職能方面的區(qū)分：

因?yàn)楣I(yè)設(shè)計(jì)是設(shè)計(jì)產(chǎn)品的外觀，也就是露在外面，我們可以直接看到的外表部分，所以目的自然是要吸引客戶的眼球。

在工業(yè)設(shè)計(jì)中，存在如下環(huán)節(jié)構(gòu)想產(chǎn)品的外觀雛形→手繪→用平面軟件ps，coredraw等做成平面效果圖→3D類軟件做成3D→手工或機(jī)加工做成1：1模型→修改→定最終版。

3D打印機(jī)又稱三維打印機(jī)（3DP），是一種累積制造技術(shù)，即快速成形技術(shù)的一種機(jī)器，它是一種數(shù)字模型文件為基礎(chǔ)，運(yùn)用特殊蠟材、粉末狀金屬或塑料等可粘合材料，通過打印一層層的粘合材料來制造三維的物體?，F(xiàn)階段三維打印機(jī)被用來制造產(chǎn)品。逐層打印的方式來構(gòu)造物體的技術(shù)。過去其常在模具制造、工業(yè)設(shè)計(jì)等領(lǐng)域被用于制造模型，現(xiàn)正逐漸用于一些產(chǎn)品的直接制造。3D打印機(jī)的原理是把數(shù)據(jù)和原料放進(jìn)3D打印機(jī)中，機(jī)器會(huì)按照程序把產(chǎn)品一層層造出來。其中在做成3D的過程中可能會(huì)用到CAD類軟件，但偏向于構(gòu)建復(fù)雜的表面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是要實(shí)現(xiàn)機(jī)能，比如說外觀上是很多件部品，就要在內(nèi)部設(shè)計(jì)卡鉤，螺絲等實(shí)現(xiàn)組裝。有的產(chǎn)品具有一些電器機(jī)能，mp3，dvd等等電子類產(chǎn)品，那么就要在內(nèi)部設(shè)計(jì)pcb電路板，并為之設(shè)計(jì)相應(yīng)的結(jié)構(gòu)。結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是要在工業(yè)設(shè)計(jì)生成的3D表面基礎(chǔ)上完成以上這些，設(shè)計(jì)的主要軟件就是cad，proe，ug，catia，solidwork等，因?yàn)檫@些軟件都是參數(shù)化軟件，而且和CNC加工等都有接口，是比較完善的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)軟件。

在工業(yè)產(chǎn)品的創(chuàng)新設(shè)計(jì)中，3D打印技術(shù)帶來意想不到的效果。目前，大多數(shù)設(shè)計(jì)工作是逆向工程技術(shù)，其中包括一系列工程設(shè)計(jì)活動(dòng)，其實(shí)質(zhì)是從產(chǎn)品本身提取信息的過程。反向設(shè)計(jì)是從已知事物和摘要信息中提取信息。關(guān)鍵環(huán)節(jié)是重建3D并獲取3D模型。根據(jù)3D條件的不同對(duì)工業(yè)產(chǎn)品等進(jìn)行合理選擇，達(dá)到整體的3D打印設(shè)計(jì)效果。并且對(duì)于不同的產(chǎn)品物以及設(shè)施等設(shè)計(jì)3D打印設(shè)計(jì)形式，達(dá)到工業(yè)產(chǎn)品設(shè)計(jì)3D打印設(shè)計(jì)的理想效果。

2 ?工業(yè)產(chǎn)品設(shè)計(jì)3D打印設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)范

隨著經(jīng)濟(jì)的增長(zhǎng)，城市化進(jìn)程加快，工業(yè)產(chǎn)品設(shè)計(jì)3D打印設(shè)計(jì)在工業(yè)發(fā)展中受到了重視，很多工業(yè)產(chǎn)品生產(chǎn)企業(yè)加入到工業(yè)產(chǎn)品設(shè)計(jì)3D打印設(shè)計(jì)工業(yè)產(chǎn)品生產(chǎn)中來，推動(dòng)工業(yè)產(chǎn)品設(shè)計(jì)3D打印設(shè)計(jì)的發(fā)展，也擴(kuò)大了3D打印設(shè)計(jì)的規(guī)模和面積。但是在工業(yè)產(chǎn)品設(shè)計(jì)打印工程工業(yè)產(chǎn)品生產(chǎn)過程中由于受到多種因素的影響，并且工業(yè)產(chǎn)品生產(chǎn)技術(shù)存在一定的制約，導(dǎo)致工業(yè)產(chǎn)品生產(chǎn)存在一些問題，因此需要對(duì)工業(yè)產(chǎn)品設(shè)計(jì)3D打印設(shè)計(jì)工業(yè)產(chǎn)品生產(chǎn)技術(shù)進(jìn)行規(guī)范，提高工業(yè)產(chǎn)品生產(chǎn)的技術(shù)水平。

工業(yè)產(chǎn)品設(shè)計(jì)中3D打印技術(shù)的創(chuàng)新應(yīng)用可以選擇的工業(yè)產(chǎn)品種類多樣，根據(jù)公眾對(duì)不同工業(yè)產(chǎn)品的應(yīng)用要求不同，對(duì)工業(yè)產(chǎn)品的選擇進(jìn)行全面的考慮。同時(shí)在工業(yè)產(chǎn)品設(shè)計(jì)3D打印設(shè)計(jì)過程中不止要考慮到工業(yè)產(chǎn)品的特性，對(duì)于工業(yè)產(chǎn)品設(shè)計(jì)3D打印設(shè)計(jì)的特點(diǎn)也要有所考慮。3D打印設(shè)計(jì)中產(chǎn)品結(jié)構(gòu)以及位置等都對(duì)3D打印設(shè)計(jì)工業(yè)產(chǎn)品生產(chǎn)技術(shù)提出了不同的要求，并且3D打印設(shè)計(jì)需要與產(chǎn)品應(yīng)用價(jià)值與審美理念相協(xié)調(diào)，不僅可以起到3D打印設(shè)計(jì)和改善產(chǎn)品應(yīng)用體驗(yàn)的效果，同時(shí)可以提高藝術(shù)性，滿足人們的審美需求。

在工業(yè)產(chǎn)品設(shè)計(jì)中3D打印技術(shù)的創(chuàng)新應(yīng)用在對(duì)工業(yè)產(chǎn)品進(jìn)行選擇之后，根據(jù)工業(yè)產(chǎn)品的種類以及顏色不同，對(duì)工業(yè)產(chǎn)品進(jìn)行合理搭配，保持工業(yè)產(chǎn)品顏色以及工業(yè)產(chǎn)品空間布局的合理性，是的工業(yè)產(chǎn)品設(shè)計(jì)3D打印設(shè)計(jì)具有藝術(shù)性。工業(yè)產(chǎn)品設(shè)計(jì)3D打印設(shè)計(jì)需要具有全局眼光，對(duì)整體設(shè)計(jì)理念進(jìn)行統(tǒng)籌協(xié)調(diào)，工業(yè)產(chǎn)品設(shè)計(jì)3D打印設(shè)計(jì)不僅要具有獨(dú)特的審美性，同時(shí)需要與工業(yè)產(chǎn)品的實(shí)際應(yīng)用價(jià)值相吻合，做到和諧、統(tǒng)一。

3 ?3D打印技術(shù)對(duì)工業(yè)設(shè)計(jì)的沖擊與變革

在進(jìn)行3D打印設(shè)計(jì)工業(yè)產(chǎn)品生產(chǎn)之前需要制定完善的工業(yè)產(chǎn)品生產(chǎn)方案，提前對(duì)工業(yè)產(chǎn)品生產(chǎn)場(chǎng)地進(jìn)行勘察，根據(jù)3D打印設(shè)計(jì)的位置以及周圍環(huán)境的特征制定具有針對(duì)性的工業(yè)產(chǎn)品生產(chǎn)方案。在對(duì)設(shè)計(jì)方案制定的過程中一般都是由工業(yè)產(chǎn)品生產(chǎn)人員根據(jù)以往的經(jīng)驗(yàn)以及具體的環(huán)境位置等制定的，這種方法不具有科學(xué)性，工業(yè)產(chǎn)品設(shè)計(jì)3D打印設(shè)計(jì)需要統(tǒng)籌協(xié)調(diào)，提高專業(yè)技術(shù)，并且具有全面性。如果工業(yè)產(chǎn)品生產(chǎn)圖紙沒有關(guān)注到工業(yè)產(chǎn)品生產(chǎn)細(xì)節(jié)，并且工業(yè)產(chǎn)品生產(chǎn)圖紙中對(duì)于工業(yè)產(chǎn)品的選擇以及空間布局等沒有詳細(xì)的規(guī)劃，會(huì)導(dǎo)致工業(yè)產(chǎn)品生產(chǎn)進(jìn)度緩慢，出現(xiàn)頻繁變更工業(yè)產(chǎn)品生產(chǎn)方案的情況，影響工業(yè)產(chǎn)品設(shè)計(jì)3D打印設(shè)計(jì)的質(zhì)量和效率。圖紙?jiān)O(shè)計(jì)過程中需要樹立成本控制意識(shí)，在圖紙制定完成之后對(duì)工程預(yù)算進(jìn)行編制，在成本有效控制的基礎(chǔ)上得到最佳的設(shè)計(jì)效果。并且在工業(yè)產(chǎn)品生產(chǎn)之前需要對(duì)工業(yè)產(chǎn)品生產(chǎn)人員進(jìn)行專業(yè)技能的培訓(xùn)，提高工業(yè)產(chǎn)品生產(chǎn)人員的技術(shù)水平，給予相應(yīng)的知道，對(duì)設(shè)計(jì)方案的理念進(jìn)行理解，按照設(shè)計(jì)要求進(jìn)行完美的呈現(xiàn)。

4 ?工業(yè)產(chǎn)品設(shè)計(jì)3D打印設(shè)計(jì)注意事項(xiàng)

工業(yè)產(chǎn)品設(shè)計(jì)3D打印工程工業(yè)產(chǎn)品生產(chǎn)需要按照工業(yè)產(chǎn)品生產(chǎn)的流程進(jìn)行，并且工業(yè)產(chǎn)品生產(chǎn)技術(shù)要保證規(guī)范性。工業(yè)產(chǎn)品設(shè)計(jì)工程具有一定的復(fù)雜性以及綜合性，因此在工業(yè)產(chǎn)品設(shè)計(jì)打印工程工業(yè)產(chǎn)品生產(chǎn)之前需要對(duì)工程進(jìn)行劃分，并且避免工業(yè)產(chǎn)品生產(chǎn)出現(xiàn)重復(fù)或者遺漏，明確工業(yè)產(chǎn)品生產(chǎn)人員的任務(wù)和責(zé)任，有效控制工業(yè)產(chǎn)品生產(chǎn)成本。蘇子和科技的發(fā)展，工業(yè)產(chǎn)品設(shè)計(jì)打印工程管理采用信息化技術(shù)形式可以提高管理的效率和水平，并且通過網(wǎng)絡(luò)技術(shù)可以對(duì)信息數(shù)據(jù)進(jìn)行收集和整理，促進(jìn)各部門之間的溝通，及時(shí)對(duì)信息進(jìn)行了解，做出準(zhǔn)確的決策。在工業(yè)產(chǎn)品生產(chǎn)過程中要進(jìn)行合理的安排，對(duì)于工業(yè)產(chǎn)品的特性進(jìn)行了解。

5 ?結(jié)語

綜上所述，工業(yè)產(chǎn)品設(shè)計(jì)3D打印工程師城市發(fā)展中非常重要的工程，有利于提升城市的魅力，樹立城市形象，改善工業(yè)產(chǎn)品的實(shí)用性與美觀性，推動(dòng)可持續(xù)發(fā)展。工業(yè)產(chǎn)品設(shè)計(jì)3D打印工程需要工業(yè)產(chǎn)品生產(chǎn)人員對(duì)工業(yè)產(chǎn)品的特性以及產(chǎn)品結(jié)構(gòu)情況進(jìn)行了解，并且制定合理的工業(yè)產(chǎn)品生產(chǎn)方案，根據(jù)實(shí)際情況對(duì)方案進(jìn)行調(diào)整。提高工業(yè)產(chǎn)品生產(chǎn)技術(shù)水平，保證質(zhì)量的前提下控制工業(yè)產(chǎn)品生產(chǎn)成本，這樣才能有效推動(dòng)工業(yè)產(chǎn)品設(shè)計(jì)3D打印工程的發(fā)展。

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