3D打印技術(shù)在工藝美術(shù)中的應(yīng)用

◎楊放

3D打印是利用粘合材料和原材料混合，層層疊加的制作方式以及C4D或3DMAX等技術(shù)軟件來進(jìn)行立體實物的創(chuàng)造。由于新技術(shù)與新材料的誕生，也對今后人們的生活方式和購物要求都具有重要影響。目前3D打印技術(shù)在我國應(yīng)用的時間較短，但對于工藝美術(shù)發(fā)展已經(jīng)頗具積極作用，并對工藝的多元化橫向發(fā)展產(chǎn)生影響。本文首先介紹了3D打印和工藝設(shè)計，其次介紹3D打印對工藝美術(shù)的促進(jìn)作用，最后闡述了3D打印在工藝美術(shù)中的應(yīng)用，推動新時代工藝美術(shù)的發(fā)展進(jìn)步。

從3D打印技術(shù)的發(fā)展歷程而言，最初產(chǎn)生3D打印技術(shù)的企業(yè)較少，隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，計算機(jī)技術(shù)的不斷成熟，電腦計算機(jī)應(yīng)用更加普及，3D打印技術(shù)也隨之進(jìn)步，但是人們對于新技術(shù)和新設(shè)備的認(rèn)知還不全面，在日常生活中并沒有應(yīng)用。目前，3D打印技術(shù)的應(yīng)用領(lǐng)域較廣，主要是通過特定的原材料來制作，具有立體感較強(qiáng)的特點，是對傳統(tǒng)打印技術(shù)的突破，通過打印技術(shù)將產(chǎn)品可以更加立體和全面地展現(xiàn)出來，受到人們的喜愛。我國的手工藝制作具有悠久的歷史，尤其是我國工業(yè)革命后發(fā)展較為迅速，取得了較大的成就，手工藝也從過去傳統(tǒng)的純手工，逐步轉(zhuǎn)變?yōu)楦泳哂袆?chuàng)造性和藝術(shù)性的產(chǎn)業(yè)，其中具有豐富的美學(xué)特點。在第三次藝術(shù)革命后，3D打印技術(shù)在我國平面設(shè)計領(lǐng)域，及工藝美術(shù)設(shè)計領(lǐng)域中的應(yīng)用越來越多。通過人們對工藝美術(shù)的研究，發(fā)現(xiàn)工藝美術(shù)的發(fā)展需要創(chuàng)新，在于對人們勞動價值的體現(xiàn)。3D打印技術(shù)是對傳統(tǒng)的手工藝的突破和傳承，部分藝術(shù)家嘗試讓手工感性與理性結(jié)合，這也是3D打印技術(shù)應(yīng)用于現(xiàn)代工業(yè)的重要貢獻(xiàn)。

一、3D打印和工藝設(shè)計

（一）3D打印的優(yōu)勢

3D打印技術(shù)可以充分體現(xiàn)產(chǎn)品創(chuàng)新和工藝設(shè)計，可以使產(chǎn)品設(shè)計更加豐富，效果顯著。主要的優(yōu)勢包括：一是3D打印技術(shù)在工藝美術(shù)中的應(yīng)用，可以降低設(shè)計人員的工作量，提高操作的便捷性，并具有可視性，可以更直觀地發(fā)現(xiàn)問題并解決問題，從而節(jié)約制作成本和周期。通過應(yīng)用3D打印技術(shù)可以將新產(chǎn)品制作出來，通過消費者的使用和反饋進(jìn)行優(yōu)化，在優(yōu)化過程中不需要進(jìn)行批量生產(chǎn)及返工重做，可以大大節(jié)約產(chǎn)品的制作成本和周期。同時，在產(chǎn)品優(yōu)化的過程中充分結(jié)合實際情況，更加貼合消費者的需求。二是可以降低生產(chǎn)成本。應(yīng)用3D打印技術(shù)可以使工藝美術(shù)品一次成型，提高藝術(shù)品的多樣性，通過對工藝品制作流程的簡化，可以在較快的時間內(nèi)，花費更少的費用來生產(chǎn)更多的產(chǎn)品。三是設(shè)計人員在設(shè)計時可以不再受技術(shù)的限制，進(jìn)行高效和大批量的生產(chǎn)。一些人工和機(jī)械無法制作完成的產(chǎn)品，應(yīng)用3D打印技術(shù)則可以快速生產(chǎn)出來，并且如果產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜，也不會增加產(chǎn)品的制作成本，因為3D打印技術(shù)是對材料的疊加制造，因此可以避免復(fù)雜結(jié)構(gòu)對產(chǎn)品制造的影響，并且成本較低。四是可以有效地利用材料，與傳統(tǒng)的制造工藝不同，其可以結(jié)合難以共存的材料，從而生產(chǎn)出新型材料，提高材料的性能，豐富產(chǎn)品的多樣性。

（二）3D打印的發(fā)展和問題

3D打印技術(shù)在設(shè)計方面具有較大的優(yōu)勢，主要包括兩個特點：一是對于物品制造來說，可以快速傳輸物品，用數(shù)據(jù)傳輸來實現(xiàn)異地打印。二是可以依據(jù)生產(chǎn)需求，隨時生產(chǎn)，降低產(chǎn)品儲存的成本。3D打印技術(shù)與傳統(tǒng)技術(shù)相比，可以按照需求在不增加成本的情況下制造，較為方便，但是3D打印技術(shù)尚未成熟，也存在一定的問題。中國目前3D打印技術(shù)，尚需要經(jīng)過特殊材料的加工才能打印，并且因為國家暫時還沒有統(tǒng)一材料的標(biāo)準(zhǔn)，所以每款機(jī)器材料的購買需要對應(yīng)的供應(yīng)商提供，這也就導(dǎo)致不同的供應(yīng)商所提供的材料不同，材料之間不能相互通用。因此，這也極大限制了3D打印技術(shù)的應(yīng)用。此外，目前我們的電腦運行速度，以及軟件對應(yīng)匹配的硬件等，還不能完全滿足3D打印技術(shù)。因此，3D打印技術(shù)應(yīng)用還需要加深研究以及社會的關(guān)注與發(fā)展。

二、3D打印對工藝美術(shù)的促進(jìn)作用

3D打印具有較高的復(fù)雜性，對于工藝美術(shù)的發(fā)展具有積極作用。因此，本文針對3D打印技術(shù)對工藝美術(shù)的促進(jìn)開展研究，主要體現(xiàn)在以下兩個部分：

（一）促進(jìn)工藝美術(shù)的藝術(shù)性提升

對于從事工藝美術(shù)的人員來說，3D打印技術(shù)在技術(shù)和材料限制方面空間較大，可以實現(xiàn)設(shè)計者的構(gòu)思。對于普通消費者來說，3D打印有助于提高人們的審美標(biāo)準(zhǔn)，從而促進(jìn)工藝美術(shù)品更好地創(chuàng)新來滿足人們的要求。在提高社會審美標(biāo)準(zhǔn)的同時，更加注重人們個性化需求的滿足。當(dāng)今社會十分流行DIY設(shè)計，這種設(shè)計也凸顯了當(dāng)前受眾群體的求創(chuàng)新、求個性、求獨立自我的一種對產(chǎn)品設(shè)計的需求心態(tài)。目前，很多主流商品的生產(chǎn)都是大批量的，雖然也為消費者提供了多種的選擇，但是這種以標(biāo)準(zhǔn)化、批量化的生產(chǎn)模式下的產(chǎn)品，雖然具有一定的選擇空間，但是也較大地限制了產(chǎn)品的范圍。這種有限的多樣化不足以滿足人們的個性化需求，傳統(tǒng)的個性化產(chǎn)品是設(shè)計者的構(gòu)思，而不是消費者真正的想法，這種個性化是在工業(yè)大規(guī)模生產(chǎn)的前提下被個性化的。而消費者有著自己對審美的認(rèn)知，有自己的個性，但是傳統(tǒng)的生產(chǎn)方式下這種個性和審美需求難以滿足。而在3D打印技術(shù)出現(xiàn)后，消費者可以通過自己設(shè)計進(jìn)行制造。3D打印可以將不同的設(shè)計方案分別生產(chǎn)出獨特的產(chǎn)品，而且生產(chǎn)的成本幾乎不變。這就是數(shù)字化時代的新制造模式，也可以真正地滿足消費者的個性需求。社會的審美是不斷變化的，隨著3D打印技術(shù)廣泛應(yīng)用，可以促進(jìn)工藝美術(shù)的發(fā)展。

（二）為工藝美術(shù)的發(fā)展提供技術(shù)幫助

3D打印技術(shù)對工藝美術(shù)的促進(jìn)包括通過精確的技術(shù)來實現(xiàn)設(shè)計者的想法，同時，還可以避免工藝美術(shù)單純的為了追求復(fù)雜性而喪失藝術(shù)性。3D打印技術(shù)可以通過電腦建模來實現(xiàn)精確的打印，避免由于手工制作中存在人為因素?zé)o法制造出完美的物品。同時，3D打印技術(shù)的制造可以實現(xiàn)小批量的重復(fù)生產(chǎn)，使生產(chǎn)更加自主靈活，并且可以保證不同批次產(chǎn)品的一致性。3D打印技術(shù)可以為設(shè)計優(yōu)化提供支持，提高了設(shè)計的靈活性，并且通過設(shè)計的成型技術(shù)，可以制造出常規(guī)工藝無法完成的復(fù)雜形體。工藝美術(shù)中應(yīng)用3D打印技術(shù)，并與手工藝結(jié)合，這是今后工藝創(chuàng)新的發(fā)展趨勢，可以讓以前的工藝產(chǎn)品得到重現(xiàn)。當(dāng)代工藝美術(shù)在恢復(fù)傳統(tǒng)物品方面進(jìn)行了大量的探索，例如：制造雕塑切模、容器造型等等。最初容器造型設(shè)計，往往是需要通過多次設(shè)計反復(fù)推敲，最后得到一個滿意的造型，進(jìn)行翻模再批量生產(chǎn)，但現(xiàn)在采用3D打印技術(shù)后進(jìn)行制造，可以節(jié)約大量的時間，直接進(jìn)行成本的生產(chǎn)。又如：通過3D打印技術(shù)制作項鏈，項鏈中可以刻有很多的文字和數(shù)字，并且每個鏈環(huán)連接都較為復(fù)雜，這時也可以通過3D打印技術(shù)快速地實現(xiàn)制造。

相反，工藝美術(shù)領(lǐng)域目前存在一種現(xiàn)象，存在一定炫耀技術(shù)的問題，甚至要以工代藝，工藝品中“工”的確是美術(shù)價值的基礎(chǔ)。例如：微雕產(chǎn)品，其制造過程十分繁瑣，需要高超的技藝，才能制造出工藝美術(shù)品。但是工藝美術(shù)品中，“藝”更加的重要，可以體現(xiàn)物品的內(nèi)涵和思想，如果一味追求“工”的高超，而不重視其藝術(shù)價值，則工藝美術(shù)品就失去了靈魂，變成制造者單純炫耀制作工藝的產(chǎn)品。目前，隨著3D打印時代的到來，以往注重工藝加工的產(chǎn)品必定要受到打擊，因為即使技術(shù)很優(yōu)秀，但始終不會像3D打印如此精確。因此，3D打印技術(shù)可以讓單純炫耀技巧的美術(shù)品注重追求工藝品的靈魂。

三、3D打印在工藝美術(shù)中的應(yīng)用

（一）雕塑

3D打印技術(shù)應(yīng)用于雕塑制品中具有重要的作用。一是3D打印技術(shù)可以具有較強(qiáng)的創(chuàng)造性，雕塑作品都會在紙上進(jìn)行素描，并以此為基礎(chǔ)進(jìn)行創(chuàng)作，3D打印技術(shù)可以將創(chuàng)作的意圖直接打印，提高雕塑創(chuàng)作的效率，充分利用數(shù)字化發(fā)展，對雕塑的數(shù)據(jù)進(jìn)行調(diào)整，實現(xiàn)雕塑作品的擴(kuò)大和縮小等，實現(xiàn)雕塑作品的空間預(yù)判。如果是大型的雕塑作品，可以通過制作前瞻成品。此外，還可以利用打印材料的選擇，推斷雕塑材質(zhì)，有助于雕塑設(shè)計過程中合理的平面空間布局，提高作品的藝術(shù)性，降低制作成本。二是3D打印技術(shù)可以促進(jìn)雕塑創(chuàng)作的便捷化和多元化，將復(fù)雜的成型過程讓機(jī)械完成，雕塑家只需要將自身的設(shè)計意圖利用軟件進(jìn)行構(gòu)圖。例如：大型的建筑模型，就是通過3D打印出來的，如果按照傳統(tǒng)的雕塑方式，很多產(chǎn)品都不能實現(xiàn)快速的制作。三是3D打印豐富了雕塑藝術(shù)的形式，由于3D打印材料較為豐富，可以拓寬設(shè)計者的思路，豐富藝術(shù)作品的類別和形式，這種方式與傳統(tǒng)的制作理念存在較大的區(qū)別。

（二）陶瓷

傳統(tǒng)的工藝美術(shù)中，陶瓷制品是重要的組成，其生產(chǎn)制造過程也十分復(fù)雜，一件成型的陶瓷制品從原材料加工到最終的產(chǎn)品需要眾多工序，而且各個工序是緊密聯(lián)系的，很容易影響產(chǎn)品的質(zhì)量。陶瓷3D打印技術(shù)則具有更加簡單和快捷的特點，尤其在原材料的加工方面。陶瓷的生產(chǎn)原料一般是可塑原料和利溶劑型原料等。其中可塑原料是為了塑化與結(jié)合，從而在陶瓷成型中發(fā)揮作用，同時還需要保證坯料的可塑和注漿成功等。但是粘土中的礦物成分十分復(fù)雜，并且變現(xiàn)并不均勻，因此其可塑性等參數(shù)存在較大的差異性，因此，不同的陶瓷生產(chǎn)，在坯料配比中存在很多的方法，只是由于粘土的粘合功能，不用再加入粘合劑進(jìn)行粘和。陶瓷進(jìn)行3D 方式打印，泥料的性能也會出現(xiàn)變化，其流動度等需要認(rèn)真考慮，由于3D打印原料與膠凝材料相似，為了提高泥漿的流變性，只利用粘土的粘附功能并不安全，還需要加入塑化劑，讓粉料性能提高，降低粘度保證流動性，滿足3D打印的要求。此外，如果加入高分子材料，也可以通過化學(xué)成本的分解，實現(xiàn)坯料的優(yōu)化，提高3D打印效果。

四、3D 打印技術(shù)發(fā)展趨勢

一是材料多樣化和通用化。目前的打印材料的豐富性不足，主要是粉材和絲材，未來需要加大對3D 打印材料的研究，滿足客戶的需求，并大力發(fā)展彩色打印。此外，行業(yè)需要完善標(biāo)準(zhǔn)，提高打印材料和設(shè)備的通用性。二是復(fù)合3D 打印。3D打印技術(shù)目前關(guān)注度高，但是由于打印時間長等方面的不足，與傳統(tǒng)的制作工藝結(jié)合，要提高成形的時間，從而在未來應(yīng)用到更多的領(lǐng)域。三是便攜化、智能化。隨著機(jī)械零件更加追求集成化和輕量化，3D打印技術(shù)也應(yīng)更多地應(yīng)用在精密和集成的零件打印上，并且3D 打印設(shè)備要更加便攜。3D打印機(jī)將成為今后人們的日常工具，改變傳統(tǒng)的制造模式。3D打印今后要提升智能化水平，更好模擬人們的思維，對打印工藝實現(xiàn)動態(tài)調(diào)控。四是太空3D打印。在航天領(lǐng)域也可以應(yīng)用3D 打印，實現(xiàn)對復(fù)雜太空零件的制造，同時要保證3D 打印設(shè)備的穩(wěn)定性。五是4D 打印技術(shù)。在傳統(tǒng)的3D 打印基礎(chǔ)上增加時間軸變量就是4D 打印，其可以適應(yīng)更加復(fù)雜的結(jié)構(gòu)，例如：Tibbits依據(jù)人腳的大小進(jìn)行調(diào)節(jié)打印4D 鞋，應(yīng)用彈性材料來降低制造成本。

五、結(jié)語

3D打印技術(shù)屬于快速成型技術(shù)中的一類，利用3D打印技術(shù)在設(shè)計和制作過程中，其制作過程更加簡單，需要的材料也更加單一，這些都是有助于在當(dāng)代工藝美術(shù)中應(yīng)用。主要體現(xiàn)兩個方面特點，一是技術(shù)上的支持，二是審美上的支撐。以陶瓷和雕塑產(chǎn)品為例，說明其技術(shù)在審美上的優(yōu)勢。3D打印技術(shù)存在一定的不確定性，這種技術(shù)需要進(jìn)行管控，避免生產(chǎn)槍械等?？傊?，3D打印技術(shù)應(yīng)用在工藝美術(shù)中，可以促進(jìn)工藝美術(shù)的發(fā)展。