3D打印技術在服裝設計中的應用研究

◎薛博文

（中原工學院 河南 鄭州 450000）

3D打印技術是20世紀90年代研制的一種全新的生產技術，又稱為三維打印技術或立體打印技術，是在結合設計模板的前提下實現個性化生產的一種技術，其具有一次成型、節省原料等特點，與傳統打印技術相比，3D打印技術的實質是“材料堆積”，借助于不同機械、物理或化學等技術，有秩序地增設材料來印制實體。

從現實角度來看，3D打印技術已逐漸在服裝設計領域中得到深入的應用，并且，能夠創建服裝設計中的一些獨特架構。已經有一些服裝設計品牌相繼利用3D打印技術完成了作品設計。例如“3D Systems”3D打印設備企業在2016年10月設計出一個新款“Fabricate”，其具備的功能是借助于夾層技術能夠打印出材料不一、圖形多樣的服裝飾品，在服裝行業備受矚目。

服裝制造業、廣告媒體、藝術人士等對3D打印技術產生了濃厚的興趣，且形成了很高的期盼。大部分人指出3D打印技術能夠實現“樣板進去，服裝出來”。不過結合現階段的技術來看，3D打印技術若要實現這一目標還需要經歷一段時間的考驗。現階段，3D打印技術在服裝設計領域的發展受到一些因素的影響。

一、服裝面料

對于傳統的服裝面料來說，一般以棉、麻、絲、毛、化纖等為主，利用紡織作成紗線，然后再利用針織或梭織制作成面料。在生產環節完成色彩染印任務等，利用粗細、結構等不一的紗線等互相組合，由此能夠體現出面料的多變化特點。不過，對于目前推出的3D打印服裝來說，因為打印材料具有一定的局限性，現階段，并未研制出能夠打印服裝紡織面料的3D打印設備。對于大部分3D打印服裝的面料來說，主要是PLA、ABS等塑料。通過結構設計，體現出后現代主義特色，就好比人穿上“盔甲、雕塑”等一般，大部分能夠體現出設計師的設計理念，卻并非現實生活中能穿戴的服裝[1]。

對于已研制而成的3D打印服裝來說，其對應的材料以塑料為主。設計師把塑料制作成環形或片狀，再進行自由組合。若要制作成舒適的服飾，則需要尋找適合的3D打印服裝面料，這一環節是極其重要的。2016年9月1日，一款3D纖維打印機——Electroloom被研制而成，其設計原理獨特、新穎，能夠生產出3D打印紡織物[2]。設計師利用電腦操作類似于服裝CAD軟件生產出所需要的服裝版型，然后將其放在設備中間，噴出的液態服裝面料則會被設備內部的電場引導到模板中，以便于讓模板覆蓋最外一層膜。然后液體材料能夠互溶，從而生產出一個完整的服飾。在整個操作環節中，就好比金屬電鍍一般，或者是給一個模板噴漆，但是，待漆凝固之后，就變成了柔軟、舒適的服裝面料?？梢哉f，整個操作環節無需剪裁或縫制。服裝是一次成型，不存在衣縫、結構線等?，F階段，該設備能夠制作成聚酯纖維混棉服裝，不過，絲綢與丙烯酸纖維面料正處于重要的研發階段[3]。

從技術層面來看，這種類似于電鍍噴液型的3D打印技術，與目前的3D打印模式有極大的不同。值得肯定的是，如果結合服裝面料層面進行分析，根據目前的3D打印技術，樹脂類材料能夠在既定的設計結構中實現模塊組合，紗線材料能夠根據針織物的成型工藝完成打印。3D打印技術在加工成本、織物結構等方面，不存在明顯的優勢，唯有突破傳統的打印技術限制，不斷地拓展3D打印的概念，方可擴大其發展空間。

二、服裝色彩

在服裝設計中，色彩是一個不可或缺的元素，會對服裝的風格、潮流等帶來極大的影響，并且，色彩是目前3D打印技術發展的一個關鍵影響要素。那么如何在打印期間增添顏色，則是大多數設計師需要思考的一個重要問題。為了最大化地控制成本及增強打印治療，3D打印服裝通常是單色。不過，對于服裝設計而言，色彩的豐富性是不可或缺的。結合當前的技術來看，3D打印技術對于服飾色彩的呈現存在一定的局限性，一般來說，其解決方法有三種。

（一）水文轉印法

水文轉印，又稱作“水文印刷”，其操作流程是：于透明的薄膜上打印所需要的色彩，然后把該薄膜置于相應的試劑溶液內，使薄膜慢慢地環繞物體，顏色隨后能夠被印染在物體表層。這種技術一般適用于“頭盔、手機殼、玩具、模具”等染色需求。不過，存在一定的局限性，因為薄膜下沉時會持續拓展，水轉印法的精準度受限。針對一些復雜結構而言，形態狀態復雜的服飾在應用期間存在一定的限制。

（二）利用融合粉末或鋪設擠壓塑料

該技術對顏色的控制相對單一，通過若干個噴頭融合多個顏色的材料，或取代多個材料來達到色彩變化的目的。這種技術不能滿足服裝領域對色彩的呈現需求[4]。

（三）像素噴墨法

該技術是在2D打印技術的基礎上拓展而來的，通過一些噴墨一點點地平鋪在物體表層，這必然會出現紫外線固化，變成固體，其能夠使人們對顏色的控制力度變大。不過對于該技術而言，其數據計算過于復雜，墨滴太小，一立方厘米的固體中包括2000萬個墨滴。那么在利用3D打印技術的時候，必須要把所有墨滴考慮在內。現今，這一項技術不具有產業化的發展優勢，可以說，這一制約因素是造成3D打印技術無法在服裝設計行業全面發展的一個主要原因。

三、服裝款式

3D打印技術具備的一個最大優勢是：如果能夠在服裝設計行業廣泛應用，必然能夠縮減生產工序，達到智能化“量體裁衣”的目的。所有人都能夠借助于該技術，設計生產出自己理想的服飾。由于數字化技術的不斷發展，在今后的服裝設計行業中，數字化已成為一個重要的發展趨勢。那么，對于服裝款式而言，其大部分收錄在數據庫內，能夠按照不同客戶的體型達到個性化、多元化的設計目的[5]，并且，也能夠借助于對相關參數的修正，對某一款式進行直接調整。特別是對于版型設計而言，能夠加強相應的知識產權保護,抄板這一現象必然能夠得到有效地遏制。

四、結語

總之，在3D打印技術快速發展的背景下，服裝設計師只需把自己的設計理念、設計風格呈現在計算機上，然后確定某一面料或顏色，就可以通過一臺3D打印設備獲得相應的成品。不過，若要真正地實現它，必須要擁有相對完善且成熟的3D打印色彩技術與面料打印技術,不然，3D打印技術只能成為服裝設計師用于消遣的一個奇特、新穎的玩意，卻無法在市場競爭中通過規模化生產來搶占市場空間。