3D打印技術在產品造型創新設計中的應用

摘要：3D打印是一種革命性的設計，隨著3D打印技術在工業設計領域的廣泛使用，產品創新設計的周期有效縮短，產品的綜合制造成本也隨之降低。賦予設計師更具創新性和美觀性的造型設計，突破了在數字化模型文件上的想象力，改變了人們設計和制造對象的方法。目前，3D打印技術已廣泛應用于藝術設計，軍事，航空航天等領域，促進產品設計得到更廣泛的研究和應用。

關鍵詞：產品造型? 3D打印? 創新設計

隨著現代社會的飛速發展，3D打印技術已被廣泛應用于產品設計和產品創新，開辟了人們在各個領域的個性化消費，極大地滿足了國務院發布的《中國制造2025》需求，在創新技術設計方面，3D打印占有重要地位和廣闊的發展空間。

一、3D打印概述

（一）3D打印技術

3D打印是一種通過材料逐層添加制造三維物體的變革性、數字化增材制造技術，它將信息、材料、生物、控制等技術融合滲透，將對未來制造業生產模式與人類生活方式產生重要影響。3D打印的大腦就像工匠手工制作過程中的靈魂，指導著紙和筆的手繪。3D打印是一種革命性的設計，改變了人們設計和制造對象的方法，通過設計軟件和技術使一切成為可能。

（二）產品設計中3D打印的技術優勢

（1）避免制造復雜的細節。對于3D打印，在批量生產產品的制造上沒有復雜和簡單的區別，只要設計符合技術要求就可以輸入設計軟件，即使具有相同體積但有很多復雜細節的產品，也可以利用3D打印的技術優勢，不僅不會降低設計質量和效果，還可以盡量避免復雜的細節設計而增加制造時間。

（2）制造各種產品。3D打印打破了與整套工廠設備配合使用的限制，3D打印機這種生產形式無需進行設計更改就可以制造各種產品，避免了為了生產一種產品對工廠設備進行生產和重新組裝，通過3D打印可滿足工廠的設計技術要求生產各種產品。

（3）材料的自由組合。3D打印技術的發展可以將多種材料和不同的原材料集成到一個產品中，而傳統的制造機器很難將多種材料自由組合集成在切割或模具成型過程中。

（4）無限的設計空間。3D打印技術可以突破設計師因為滿足批量生產的要求，各種設計由于傳統產品的設計思想受到限制。在3D打印的情況下，突破了設計師傳統思想的局限性，設計空間和產品的制造模式得到了跨世紀的最大的擴展，制造業向智能化的發展也得到了擴展，由于這些優勢，3D打印無限的設計空間為設計師的產品設計開辟了新紀元。

二、影響產品造型創新設計的因素

產品創新驅動企業不斷發展。產品設計每個環節都可以從內部和外部因素如政策，文化，制造，市場，技術，人員，材料等來分析影響產品創新設計的因素。從企業發展來看，影響產品創新的技術、管理和其他特定因素，是推動企業發展的根本動力。

（一）內部原因

事實證明，創新思維和人才素質是在產品設計各個方面增強競爭力的重要保證。為了從根本上創新產品設計，從內部因素的角度來看，實施創新思維是各行各業的首要需求。具有創新思維的優秀質量人才，需要依靠創新思維和強大執行力，來設計產品的每個環節。

（二）外部原因

政治，經濟和文化等因素要求產品創新始終保持對宏觀政策，國家政策和調整政策的敏感性，遵循這些因素才能設計和制造出易于國家發展和國家需求的優質產品。科學技術，市場，材料，技術等因素是產品創新設計的基石，影響著產品的創新設計，只有我們始終遵循技術，管理，生產和制造方法等因素，才能有利于制造使用和合適的產品。因此，從外部因素的角度來看，遵循這些因素進行生產和制造，是創新設計的重要保證。

三、產品創新是產品造型設計的根本動力

現代創新時期，創新人才和創新價值必須得到尊重。創新，是概念，建模，造型設計和技術的創新。讓創新成為發展的第一動力，更接近為人民服務，這是中國必須承擔的時代命題，設計已經進入了創新的階段，有必要注意創新的設計理念，應當得到重視。產品造型設計是在工業化背景下應運而生的，是人體工程學，材料科學等學科的綜合應用，是我們物質需求和引領生活品質的基礎。為了給產品設計提供了更廣闊，更靈活的空間，國家發布了創新驅動發展戰略，政府也開放了科技項目管理，為科技創新提供條件保障，這對產品的質量提高具有重要意義。

四、產品造型設計中3D打印技術的創新與實踐

雖然批量設計和生產的的概念，具有生產效率高，生產成本低，自動化程度高的特點，在3D打印出現之前，產品設計一直遵循這個思想，但是這種方式不能適應制造過程中多種形狀，材料和設備的局限性，只能以產品多樣化為代價滿足市場需求和激烈的競爭。3D打印技術突破了設計師在數字化模型文件上的想象力，創建，超越和完善具有自己特征的復雜創新模型，在產品建模設計上取得了一系列實質性進展。目前，3D打印技術已廣泛應用于藝術設計，軍事，航空航天等領域，也為相關行業的發展提供了新平臺，是創新和實踐的重要技術支撐。當前高校積極把3D打印技術應用到課堂上，鼓勵學生不斷設計開發和學習探索3D打印產品以滿足社會需求，為個性化設計和激發學生的學習興趣增加了許多新的機會。

隨著科學技術的不斷發展，3D打印技術改變了過去簡單的常規幾何形式和一站式制造手段，設計師可以以與自然形態相似的獨特的設計方法，賦予了更具創新性和美觀性的造型設計，這一方式廣泛地用于產品造型設計中，實現了劃時代的意義。尤其3D打印技術，近年來，簡化了設計制造過程和流程，超越原始的剛性模式和設計思想，設計師憑借3D打印技術大膽創新和追求個性化設計，促進產品設計得到更廣泛的研究和推廣。如此3D打印技術，必將改變人們的日常生活，并使其得到更快更好的發展。

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作者簡介

姓名：萬鯉菠，性別：男，出生年月：1982.12，籍貫：四川眉山，學歷：碩士，研究方向：產品設計、服務設計，單位：成都工業學院，職稱：講師。