3D打印技術(shù)在產(chǎn)品造型創(chuàng)新設(shè)計(jì)中的應(yīng)用

摘要：3D打印是一種革命性的設(shè)計(jì)，隨著3D打印技術(shù)在工業(yè)設(shè)計(jì)領(lǐng)域的廣泛使用，產(chǎn)品創(chuàng)新設(shè)計(jì)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(shè)計(jì)師更具創(chuàng)新性和美觀性的造型設(shè)計(jì)，突破了在數(shù)字化模型文件上的想象力，改變了人們?cè)O(shè)計(jì)和制造對(duì)象的方法。目前，3D打印技術(shù)已廣泛應(yīng)用于藝術(shù)設(shè)計(jì)，軍事，航空航天等領(lǐng)域，促進(jìn)產(chǎn)品設(shè)計(jì)得到更廣泛的研究和應(yīng)用。

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

隨著現(xiàn)代社會(huì)的飛速發(fā)展，3D打印技術(shù)已被廣泛應(yīng)用于產(chǎn)品設(shè)計(jì)和產(chǎn)品創(chuàng)新，開辟了人們?cè)诟鱾€(gè)領(lǐng)域的個(gè)性化消費(fèi)，極大地滿足了國(guó)務(wù)院發(fā)布的《中國(guó)制造2025》需求，在創(chuàng)新技術(shù)設(shè)計(jì)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(guò)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(duì)未來(lái)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(guò)程中的靈魂，指導(dǎo)著紙和筆的手繪。3D打印是一種革命性的設(shè)計(jì)，改變了人們?cè)O(shè)計(jì)和制造對(duì)象的方法，通過(guò)設(shè)計(jì)軟件和技術(shù)使一切成為可能。

（二）產(chǎn)品設(shè)計(jì)中3D打印的技術(shù)優(yōu)勢(shì)

（1）避免制造復(fù)雜的細(xì)節(jié)。對(duì)于3D打印，在批量生產(chǎn)產(chǎn)品的制造上沒有復(fù)雜和簡(jiǎn)單的區(qū)別，只要設(shè)計(jì)符合技術(shù)要求就可以輸入設(shè)計(jì)軟件，即使具有相同體積但有很多復(fù)雜細(xì)節(jié)的產(chǎn)品，也可以利用3D打印的技術(shù)優(yōu)勢(shì)，不僅不會(huì)降低設(shè)計(jì)質(zhì)量和效果，還可以盡量避免復(fù)雜的細(xì)節(jié)設(shè)計(jì)而增加制造時(shí)間。

（2）制造各種產(chǎn)品。3D打印打破了與整套工廠設(shè)備配合使用的限制，3D打印機(jī)這種生產(chǎn)形式無(wú)需進(jìn)行設(shè)計(jì)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(duì)工廠設(shè)備進(jìn)行生產(chǎn)和重新組裝，通過(guò)3D打印可滿足工廠的設(shè)計(jì)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(gè)產(chǎn)品中，而傳統(tǒng)的制造機(jī)器很難將多種材料自由組合集成在切割或模具成型過(guò)程中。

（4）無(wú)限的設(shè)計(jì)空間。3D打印技術(shù)可以突破設(shè)計(jì)師因?yàn)闈M足批量生產(chǎn)的要求，各種設(shè)計(jì)由于傳統(tǒng)產(chǎn)品的設(shè)計(jì)思想受到限制。在3D打印的情況下，突破了設(shè)計(jì)師傳統(tǒng)思想的局限性，設(shè)計(jì)空間和產(chǎn)品的制造模式得到了跨世紀(jì)的最大的擴(kuò)展，制造業(yè)向智能化的發(fā)展也得到了擴(kuò)展，由于這些優(yōu)勢(shì)，3D打印無(wú)限的設(shè)計(jì)空間為設(shè)計(jì)師的產(chǎn)品設(shè)計(jì)開辟了新紀(jì)元。

二、影響產(chǎn)品造型創(chuàng)新設(shè)計(jì)的因素

產(chǎn)品創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)企業(yè)不斷發(fā)展。產(chǎn)品設(shè)計(jì)每個(gè)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(chǎng)，技術(shù)，人員，材料等來(lái)分析影響產(chǎn)品創(chuàng)新設(shè)計(jì)的因素。從企業(yè)發(fā)展來(lái)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(dòng)企業(yè)發(fā)展的根本動(dòng)力。

（一）內(nèi)部原因

事實(shí)證明，創(chuàng)新思維和人才素質(zhì)是在產(chǎn)品設(shè)計(jì)各個(gè)方面增強(qiáng)競(jìng)爭(zhēng)力的重要保證。為了從根本上創(chuàng)新產(chǎn)品設(shè)計(jì)，從內(nèi)部因素的角度來(lái)看，實(shí)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(qiáng)大執(zhí)行力，來(lái)設(shè)計(jì)產(chǎn)品的每個(gè)環(huán)節(jié)。

（二）外部原因

政治，經(jīng)濟(jì)和文化等因素要求產(chǎn)品創(chuàng)新始終保持對(duì)宏觀政策，國(guó)家政策和調(diào)整政策的敏感性，遵循這些因素才能設(shè)計(jì)和制造出易于國(guó)家發(fā)展和國(guó)家需求的優(yōu)質(zhì)產(chǎn)品。科學(xué)技術(shù)，市場(chǎng)，材料，技術(shù)等因素是產(chǎn)品創(chuàng)新設(shè)計(jì)的基石，影響著產(chǎn)品的創(chuàng)新設(shè)計(jì)，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(lái)看，遵循這些因素進(jìn)行生產(chǎn)和制造，是創(chuàng)新設(shè)計(jì)的重要保證。

三、產(chǎn)品創(chuàng)新是產(chǎn)品造型設(shè)計(jì)的根本動(dòng)力

現(xiàn)代創(chuàng)新時(shí)期，創(chuàng)新人才和創(chuàng)新價(jià)值必須得到尊重。創(chuàng)新，是概念，建模，造型設(shè)計(jì)和技術(shù)的創(chuàng)新。讓創(chuàng)新成為發(fā)展的第一動(dòng)力，更接近為人民服務(wù)，這是中國(guó)必須承擔(dān)的時(shí)代命題，設(shè)計(jì)已經(jīng)進(jìn)入了創(chuàng)新的階段，有必要注意創(chuàng)新的設(shè)計(jì)理念，應(yīng)當(dāng)?shù)玫街匾暋．a(chǎn)品造型設(shè)計(jì)是在工業(yè)化背景下應(yīng)運(yùn)而生的，是人體工程學(xué)，材料科學(xué)等學(xué)科的綜合應(yīng)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(shè)計(jì)提供了更廣闊，更靈活的空間，國(guó)家發(fā)布了創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)發(fā)展戰(zhàn)略，政府也開放了科技項(xiàng)目管理，為科技創(chuàng)新提供條件保障，這對(duì)產(chǎn)品的質(zhì)量提高具有重要意義。

四、產(chǎn)品造型設(shè)計(jì)中3D打印技術(shù)的創(chuàng)新與實(shí)踐

雖然批量設(shè)計(jì)和生產(chǎn)的的概念，具有生產(chǎn)效率高，生產(chǎn)成本低，自動(dòng)化程度高的特點(diǎn)，在3D打印出現(xiàn)之前，產(chǎn)品設(shè)計(jì)一直遵循這個(gè)思想，但是這種方式不能適應(yīng)制造過(guò)程中多種形狀，材料和設(shè)備的局限性，只能以產(chǎn)品多樣化為代價(jià)滿足市場(chǎng)需求和激烈的競(jìng)爭(zhēng)。3D打印技術(shù)突破了設(shè)計(jì)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(fù)雜創(chuàng)新模型，在產(chǎn)品建模設(shè)計(jì)上取得了一系列實(shí)質(zhì)性進(jìn)展。目前，3D打印技術(shù)已廣泛應(yīng)用于藝術(shù)設(shè)計(jì)，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(tái)，是創(chuàng)新和實(shí)踐的重要技術(shù)支撐。當(dāng)前高校積極把3D打印技術(shù)應(yīng)用到課堂上，鼓勵(lì)學(xué)生不斷設(shè)計(jì)開發(fā)和學(xué)習(xí)探索3D打印產(chǎn)品以滿足社會(huì)需求，為個(gè)性化設(shè)計(jì)和激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣增加了許多新的機(jī)會(huì)。

隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，3D打印技術(shù)改變了過(guò)去簡(jiǎn)單的常規(guī)幾何形式和一站式制造手段，設(shè)計(jì)師可以以與自然形態(tài)相似的獨(dú)特的設(shè)計(jì)方法，賦予了更具創(chuàng)新性和美觀性的造型設(shè)計(jì)，這一方式廣泛地用于產(chǎn)品造型設(shè)計(jì)中，實(shí)現(xiàn)了劃時(shí)代的意義。尤其3D打印技術(shù)，近年來(lái)，簡(jiǎn)化了設(shè)計(jì)制造過(guò)程和流程，超越原始的剛性模式和設(shè)計(jì)思想，設(shè)計(jì)師憑借3D打印技術(shù)大膽創(chuàng)新和追求個(gè)性化設(shè)計(jì)，促進(jìn)產(chǎn)品設(shè)計(jì)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睿⑹蛊涞玫礁旄玫陌l(fā)展。

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作者簡(jiǎn)介

姓名：萬(wàn)鯉菠，性別：男，出生年月：1982.12，籍貫：四川眉山，學(xué)歷：碩士，研究方向：產(chǎn)品設(shè)計(jì)、服務(wù)設(shè)計(jì)，單位：成都工業(yè)學(xué)院，職稱：講師。