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)字化時代的重要產(chǎn)物，3D打印技術(shù)在很大程度上體現(xiàn)出當今社會信息和產(chǎn)品分享的新趨勢，在產(chǎn)品設(shè)計的各個領(lǐng)域中得到廣泛應(yīng)用。隨著現(xiàn)代社會的快速發(fā)展，3D打印技術(shù)日益成熟的趨勢極大地響應(yīng)了人們消費的個性化要求，為產(chǎn)品造型設(shè)計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)概念和特點的基礎(chǔ)上，重點分析了3D打印技術(shù)在產(chǎn)品造型設(shè)計中的應(yīng)用，提出其中存在的一些問題和不足，并對3D打印技術(shù)的發(fā)展與應(yīng)用對未來產(chǎn)品造型設(shè)計的影響做出展望。

關(guān)鍵詞：3D打印 產(chǎn)品造型 個性化消費

一、引言

現(xiàn)階段，隨著社會的高速發(fā)展，人們生活水平不斷提升，也越來越重視從物質(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)計形成既重視功能性、合理性，又強調(diào)造型設(shè)計上的情感化、個性化、時尚化的模式。但是，當今市場上產(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、自動化程度高的特點，卻是以犧牲產(chǎn)品的多樣化為代價，實質(zhì)上已經(jīng)不能再適應(yīng)變化越來越快的市場需求和激烈的競爭。而3D打印技術(shù)以數(shù)字模型文件為基礎(chǔ)，能以自身特點創(chuàng)造出復(fù)雜、創(chuàng)新性的造型，為產(chǎn)品造型設(shè)計提供新的平臺。

二、3D打印技術(shù)的概念和特點

隨著時代地發(fā)展，日新月異的數(shù)字技術(shù)不斷改變著這個世界，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，人們越來越追求精致、獨特、有內(nèi)涵的個性化藝術(shù)產(chǎn)品。2014年5月，上海開幕的國際進出口交易會上，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，可以對目前的工藝制造產(chǎn)生顛覆性地革命。3D打印是實現(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)計領(lǐng)域，也利用這一先進技術(shù)，打印出了令人眼花繚亂的藝術(shù)設(shè)計作品，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。當下如何利用新技術(shù)更好地為藝術(shù)設(shè)計服務(wù)，已成為我們當前研究的新課題。

3D打印機的原理是以一種數(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)。由于在3D打印機原理中把復(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、龐大的機床、眾多的人力，直接從計算機圖形數(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，3D打印技術(shù)在產(chǎn)品造型設(shè)計上應(yīng)用越來越廣泛，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，以獨特的制造方式和時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的產(chǎn)品在實用性、美觀度上與我們所預(yù)期的還差的很遠，材料的多樣性問題在以后一定會解決，只是當前我們的選擇僅僅只是如此。拋棄對材料的不滿吧，材料只是技術(shù)的一種表現(xiàn)載體，對于設(shè)計師的創(chuàng)意而言，載體的不同最多表現(xiàn)的是對于作品質(zhì)感的不同感覺。所以，可以說，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，同時也讓產(chǎn)品的個性化特色更為突出。

與傳統(tǒng)機器生產(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產(chǎn)品造型的制造更加接近設(shè)計本來的要求，同時與產(chǎn)品造型設(shè)計隨著時代、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)計師的想象思維，即使是外觀再復(fù)雜的產(chǎn)品都能通過3D打印技術(shù)進行制造，并能保證與設(shè)計的渾然一體。這就促使設(shè)計師將關(guān)注力放在產(chǎn)品形態(tài)創(chuàng)意和功能創(chuàng)新上，不斷實現(xiàn)超越。并且，隨著產(chǎn)品造型設(shè)計的多元化，設(shè)計師開始重視體現(xiàn)產(chǎn)品的美學(xué)屬性，將時尚化、個性化因素融入到產(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)著消費者對產(chǎn)品造型審美觀的變化。

四、3D打印在產(chǎn)品造型設(shè)計中的問題和展望

就目前而言，雖然3D打印技術(shù)在產(chǎn)品設(shè)計中發(fā)揮著越來越重要的作用，應(yīng)用也越來越廣泛。但是從整體上來說，3D打印技術(shù)在產(chǎn)品造型設(shè)計領(lǐng)域中的普及力度仍然比較弱。這可能是因為3D打印技術(shù)本身受自身打印機性能、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，因此也就無法促使對3D打印技術(shù)的進一步研究和創(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)計中，還沒有廣泛應(yīng)用到較大型的產(chǎn)品設(shè)計上。并且一些產(chǎn)品在空間界面上的打印要求3D打印機和相關(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程中來自各方面的要求。

五、結(jié)語

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)必然會得到更為廣泛地研究和推廣，以促進產(chǎn)品設(shè)計更快、更好地發(fā)展。