3D打印技術在當代纖維藝術中的應用

李 慧 陳 筱

當代纖維藝術旺盛的生命力不僅源自于其獨特的藝術形式，還受益于新型材料的不斷涌現和新技術的快速發展與應用。3D打印技術與纖維藝術及其他不同形式的藝術創作相結合，不僅能夠改變與更新藝術家的創作觀念，而且也能夠豐富固有的創作方法和工藝，為創作注入新的活力。

一、3D打印技術

3D打印是一種快速成型技術，也被稱為增材打印。3D打印是指在計算機的控制下，通過打印材料的一層一層沉積、連接或固化來構建三維立體形態的過程。隨著材料科學的發展，3D打印材料已經涵蓋金屬和陶瓷材質，兼及多種混合材料。3D打印技術的優勢在于可以打印出多種長度的物體（從幾微米到幾米長），可以高效定制生產小批量的物品，可以進行更復雜造型設計的生產，可以降低生產成本、減少材料浪費等。目前，3D打印技術已經被應用于制造業、醫療行業、交通運輸業和文物的保護與修復等領域。

在紡織領域，將織物與3D打印技術相結合，科研人員至少可以提供兩種方式：其一是利用3D打印模仿織物的結構，如鏈甲結構、針織結構和編織結構等；其二是將3D打印物料直接打印在織物表面，使兩者合二為一。這些嘗試極大地拓展了行業創新與進步的可能性。但是，由于3D打印材料難以獲得紡織品的強度和靈活性等特性，其在紡織領域的應用比在其他一些領域又稍顯滯后。所以探討3D打印技術與材料應用于紡織品的設計和制造，不但有可能帶動紡織業的發展，也有可能給纖維藝術創作帶來一些啟示。

二、3D打印技術在纖維藝術創作中的表現

雖然3D打印技術在纖維藝術創作中的應用尚不廣泛，但是通過對現有案例的分析，我們可以看到創作中所反映出的3D打印技術與傳統工藝相結合的可能性、新技術支撐下的纖維藝術語言的表達，以及創作過程所注重的實驗性和觀念性。

（一）3D打印技術與傳統紡織工藝的結合

復雜的打印結構、快速成型的技術優勢與傳統紡織工藝的結合，是現代與傳統的融合，也是科技與手工藝的相遇。西班牙設計師勞拉·馬丁內斯（Laura Martinez）充分利用3D打印技術創造出了諸多復雜的幾何造型。這些造型以有機的形態分布于整件織物的表面。例如，她運用激光燒結的尼龍、絲綢織物與羽毛相結合，還把3D打印部件嵌置于手工制作的褶皺面料之中。在作品中，她通過織物與3D打印物體的結合探索了軟硬材質、自然與合成、手工藝與數字技術之間的關系。勞拉·馬丁內斯將3D打印與傳統織物工藝相結合的方式命名為“數字手作”（Digicrafted）。“數字手作”的概念可以應用于大量的3D打印制作。它能為3D打印的物體增加傳統手工價值，既能使打印物體傳達出一種熟悉、親切的感覺，又能幫助我們理解、欣賞傳統工藝和現代3D打印技術相結合的美感。3D打印技術延續了傳統工藝和手工溫情，也是傳統紡織工藝應對新技術的介入所采取的快速、融洽的革新方式。

（二）強化線性語言

面對新技術和新材料的引入，纖維藝術更應保持并強調自身的藝術特征。這也是纖維藝術本體所界定的外在形態。線性語言是當代纖維藝術的核心特征之一。纖維藝術家敏銳地發現了3D打印可以勾勒出鏤空和線性的造型，能夠充分體現纖維藝術的線性語言。特別是3D打印筆能夠持續輸出長線條，又能人為控制其走勢，實現快速成型與手工塑造的結合，從而形成富于變化的線性語言。纖維作品《共存》（圖1）便是充分發揮3D打印筆（不依賴建模軟件）可以自由操控的優勢創作而成。經打印筆高溫處理的PLA材料構建了一組綿延交錯的景觀意象，一根根PLA線條交織疊加并向外蔓延，極像當下湍急涌動的龐大信息流，詮釋了“真實與虛擬”景觀的共存。美國藝術家謝恩·霍普（Shane Hope）的3D打印拼貼作品（圖2）整體看上去像被陽光曬化了，呈現出珊瑚礁的形態；而局部精細平滑，可以看到發絲狀的細絲。3D打印輸出的線性語言不僅體現了纖維藝術自身的特征，而且還為作品引入了新興技術所包含的科技屬性、時代語義和觀念等。

圖1 李慧、楊懿童、莊夏芬 共存 纖維藝術 3D打印材料 95×230cm 2020年

圖2 謝恩·霍普 物種-工具-存在 5號 3D打印作品 亞克力、PLA材料 30×30cm 2012年

（三）實驗性與觀念性

纖維藝術家對新工具和新技術究竟能達到何種藝術效果不甚了解，因此在創作過程中需要不斷實驗，調整工藝、材料和設備參數。這也讓藝術家更加關注創作的過程。因為在過程中會產生意想不到的效果和形態，從而使創作具有實驗性和開放性。美國纖維藝術家萊薩·里奇（Leisa Rich）在創作中嘗試了多種打印材料（圖3），如以植物纖維為基底的生物可降解材料、彈性材料、半透明材料、發光材料、熱敏材料以及許多復合材料等。她還將3D打印出的結構與機繡、編織線、樹脂材料、織物等相結合。但是，萊薩·里奇在設計中依然堅持強調纖維藝術作品本身所具有的觸感特征。如今，藝術家們正被多樣化的非紡織材料和實驗性的過程引導著去發現更廣闊的創作空間。

圖3 萊薩·里奇 扎爾巴奇克的錐形珊瑚 纖維藝術 3D打印材料、可降解塑料、織物、線、樹脂 129×177cm 2014年

藝術家在體驗新技術和新材料的同時，也用有力量的藝術觀念作為驅動力，啟發觀眾去思考3D打印作品更深層次的價值。強調作品的觀念性能夠使作品不再以技術作為唯一手段來吸引觀眾。雖然觀眾對3D打印藝術作品的興趣很容易被新奇的技術、材料和造型所點燃，但這樣引起的火花會快速地消失，從而導致審美體驗的單一和無聊。我們的作品《共存》運用3D技術打印出一組仿若自然景觀的形象來引導觀者思考人文與科技、手工藝與新的科技手段、自然與工業生產如何共存的問題。對于藝術家和設計師來說，3D打印機將來也會像織布機、針織機、縫紉機和計算機一樣普通——它只是改變我們自我表達方式的一種工具，而觀念則是讓作品在時間的長河中保持生命力和唯一性的核心因素。

三、3D打印技術對纖維藝術發展的影響

（一）拓展纖維藝術發展新方向

3D打印技術在一定程度上能夠推動纖維藝術的發展，拓展纖維藝術發展的新方向。纖維藝術自20世紀60年代發展至今，已經呈現出跨專業、跨學科的綜合特征。新的技術手段和新材料的介入使纖維藝術不僅成為表達個人觀念的一種極具魅力的藝術形式，而且也衍生出許多服務人類生活的創意產品。近年來，纖維藝術產品的研發一直是設計師關注的熱點。但是，纖維藝術的產品化仍處于探索階段。究其原因，有如下幾方面：其一，產品類型局限于現有紡織行業的相關產品；其二，設計思路受制于傳統的纖維藝術形式；其三，依然傾向于傳統的紡織材料和紡織工藝。令人欣喜的是，3D打印技術的介入既在工藝上突破了編織、縫紉、刺繡等傳統紡織技法，又在材料上將軟質和硬質相結合，并轉向強調設計中的纖維語言，同時在外觀造型上也可以創造出更為自由、復雜和大膽的形態。3D打印技術不僅大大地拓展了產品的類型，還為其賦予了更強的功能性。3D打印的自身優勢也有助于纖維藝術的產品化：它能夠快速完成個性化的設計，又能隨著設計需求的變化而隨時改變，從而不斷改進設計造型。更為重要的是，纖維藝術產品得益于3D打印技術在紡織品領域的應用和發展，如軟性結構的研發、纖維素材料應用的拓展、紡織品與3D打印的粘接技術等，既由此獲得了豐富的纖維材料，又能體現設計師前衛、大膽的設計構思。因此，3D打印技術與材料能在一定程度上促進纖維藝術產品的開發，拓展產品設計的新方向。

（二）豐富纖維藝術的創作方法

新興技術本身就是一種新的生產制作方法。3D打印制作方式的優勢和特點為藝術實踐帶來了組合式創作的新方法。如今，小型3D打印機因其易于操作和價格合理而被廣泛應用于小型產品的制作和教學等方面。雖然小型打印機打印出的物體尺寸較小，但這些小型單體可以拼接成一件較大的、完整的作品。這種組合的藝術創作方式，一方面可以使作品的尺寸不受局限，另一方面還可借由拼接而產生的“構成形式”創造出一種美感。組合的方式有利于在創作中對多種材料加以兼容并蓄。特別是在纖維藝術創作中，利用組合的方法可以將打印材料和紡織材料連接在一起。這也是探索不同媒介相結合的一種較為直接的方式。

（三）構建作品的新形態

在這個技術突飛猛進的時代，纖維藝術家對科技的敏銳感知促使他們不斷運用新技術和新媒介來拓展作品的表現形式，豐富自身和觀眾的審美體驗。基于3D打印技術發展而來的4D打印技術可以推動纖維藝術作品走向四維空間，實現動態表現，給觀眾提供多層次的感知和體驗。所謂4D打印，即3D打印出的物體能夠響應外界（包括水分、光線和溫度等因素）的刺激，在形狀或結構上發生改變，并隨時間的變化而變化，呈現出第四維度。當3D打印技術與高彈性、可擴展的紡織材料相結合，便為探索4D紡織品提供了可能性。可以預見的是，使用4D打印紡織品、構建四維纖維藝術作品，既能保持織物的形態，又能實現其功能的創新性轉化。另外，它能夠進一步豐富纖維藝術作品的形態，拓寬觀眾審美體驗的維度，并使作品與環境、空間和觀眾的互動關系變得更為緊密。

四、結語

目前，3D打印與纖維藝術的結合仍然是一個比較新的研究領域。同時，多維交織的纖維藝術正以開放的態度面對新技術和新材料的介入。纖維藝術在觀念、媒介和藝術語言上持續探索：一方面不斷強化自身的藝術特征，另一方面不斷擴展纖維藝術的外延。3D打印的工藝與材料成為纖維藝術創作的新載體，既折射出時代對手工藝產品快速成型和個性定制的需求，又間接地表述了作品的多重語義，如科技感、機械化、數字語言轉化、人工智能等。隨著材料科學和打印技術的發展，纖維藝術與3D打印的結合會更為緊密、廣泛和深刻。藝術家用創造性思維發現3D打印技術的美學，讓科技賦予藝術更加多樣的面貌。同時，我們也有理由相信，藝術家和設計師的藝術理念和巧妙構思也會推動3D打印技術和材料的革新，讓藝術與科技互為發展助力。