3D打印技術及材料在服裝領域的應用與發展

伍婷婷

（湖南九嶷職業技術學院 湖南 邵陽 425000）

1 引言

近幾年，隨著3D打印技術不斷發展和普及，該技術憑借著自身的高準確性、強靈活性等特征，可以將計算機上的藍圖快速轉變為實物，被廣泛地應用于醫療、工業、服裝、教育等各個領域中，并取得了良好的應用效果，為人們的日常生活提供了非常大的便利。在3D打印技術的應用背景下，服裝行業取得了迅猛發展，但人們對服裝的時尚性和功能性提出了更高的要求，因此，如何將3D打印技術科學應用于服裝領域中是相關從業者必須思考和解決的問題。

2 3D打印技術概述

2.1 3D打印技術原理

3D打印技術主要是指在電腦藍圖的基礎上，通過利用Solidworks、3DMax等軟件，完成對三維模型圖的構建，在打印期間，將構建好的三維模型圖輸入到3D打印機中，然后，嚴格按照相關標準和要求，科學設置打印速度、材料、形狀等多個打印參數[1]，此時，打印機會智能化對三維模型圖進行分層處理，以完成對實體的建構。

2.2 3D打印方法

3D打印方法在具體的運用中，由于所選用的服裝材料類型不同，可以將其劃分為多種不同的技術，五種常用的3D打印方法如表1所示。

表1 五種常用的3D打印方法

不同的3D打印方法在3D成形原理、所用材料形態方面存在很大的差異性，而在服裝領域中經常用到的3D打印方法主要有兩種，一種是SLS法，另一種是FDM法，其中，SLS法在具體的運用中，主要利用粉末材料或者顆粒狀材料[2]，整體制作流程比較簡單，材料成本低、成形高效，但是，這種方法所選用的打印機體積比較龐大，且價格昂貴，對使用人員的操作能力提出了更高的要求。而FDM法在具體的運用中，所選用的材料主要以熱熔性材料為主，具有成形效率高、加工精確度低、成品表面比較光滑性等特征，這兩種方法被廣泛地應用于3D打印產品領域中，并取得了良好的應用效果[3]。

3 3D打印技術在服裝領域的應用

3.1 3D打印時裝

某服裝設計師通過利用3D打印技術，向人們形象、直觀地展示了新型、先進的3D打印服裝，這些服裝材料以錦綸粉末材料為主，通過利用SLS法，實現對無袖上衣的一次性打印，并將紡織圖案融合在衣服上，D打印無袖上衣如圖1所示。

圖1 3D打印無袖上衣

來自紐約的一位服裝設計師通過利用FDM方法，嚴格按照時尚設計相關標準和要求，在3D打印技術的應用背景下，設計和研發出了一款新型面料，這種面料具有一定的細膩性、豐富性和紋理性。在此基礎上，將新型面料與傳統服裝材料進行充分結合，制作出如圖2所示的長袖外套。

圖2 3D打印長袖外套

3.2 3D打印智能服裝

某服裝設計師研發了一款如圖4所示的3D打印服裝Amphibio，這款服裝在具體的設計中，主要參照了水中生物，通過利用3D打印技術，對魚鰓形狀進行模擬，試穿者穿上這款服裝，可以在水中自由地呼吸。

圖4 3D打印服裝Amphibio

來自美國的某服裝設計師通過從動物皮膚、魚鱗片以及各種鳥身上的羽毛獲取設計靈感，在3D打印技術的應用背景下，制作出如圖5所示的Caress（）ft11eGaze智能披風，這款服裝外觀結構呈現出羽毛狀，具有一定的智能性，能夠自動識別別人的目光，并做出各種反應，如收縮反應、起伏反應和延展反應。

圖5 Caress（）ft11eGaze智能披風

4 3D打印技術在服裝領域的發展前景

4.1 3D打印服裝的優勢

通過將3D打印技術與傳統服裝行業進行充分結合，為促進服裝行業的創新、長遠發展帶來了很大的機遇。因此，3D打印服裝在未來的發展中，主要表現出以下優勢：（1）降低生產成本。在傳統的服裝生產模式下，涉及到的生產環節比較多，并且還要對服裝進行反復修改和打樣，導致服裝相關信息泄漏，造成成品無法滿足消費者的預期的期望。而3D打印技術的出現和應用可以很好地解決以上問題，將服裝生產成本降到最低，這是由于該技術在具體的運用中，可以確保模型與最終成品保持一致，便于消費者利用構建好的模型直觀、形象地看到服裝成品最終效果，為避免服裝原材料的浪費。節省人力成本、生產成本打下堅實的基礎。（2）生態環保。在傳統的服裝生產模式下，需要用到固色劑、柔順劑，這些整理劑對服裝的生態性和安全性產生了不良的影響。而3D打印技術的出現和應用，可以確保服裝一次性成形，省掉了傳統服裝制作相關程序，如剪裁、縫合等，這樣一來，不僅有效地節約了能源，還避免了大量布料的浪費，同時，還降低了對環境的污染程度。（3）實現個體化需求。目前，隨著人們精神生活的不斷豐富，越來越多的人們開始追求限量版、個性化服裝。在傳統服裝生產模式下，服裝需要經過多個加工環節，因此，服裝生產周期比較長，需要耗費大量的人力、物力和財力，如果生產批量比較少，那么服裝價格必定上漲，無法滿足普通大眾購買需求。而3D打印技術的出現和應用，可以直接采用建模打印的方式，根據消費者個性化的需求，打印出多種個性化、私人訂制的服裝，并且這種3D打印服裝價格低廉、生產批量小，符合普通大眾的購買需求。

4.2 3D打印服裝的發展前景

3D打印技術出現和應用為人們的日常生活提供了很大的方便，不僅最大限度地提高了社會物質生產水平，還滿足了人們對智能化生活的需求，因此，3D打印服裝具有非常廣闊的發展前景。

4.2.1 服裝用3D打印設備的研發

目前，市場上3D打印服裝發展還不夠完善，為此，大量學者投入到服裝用3D打印設備的研究中，通過綜合運用3D打印技術、3D掃描技術和虛擬試衣技術，開發出功能強大、實用性強的打印設備，以達到提高服裝設計效率和效果的目的。

4.2.2 對設計師專業要求高

通常情況下，3D打印服裝在具體的設計中，經常會遇到服裝設計師與建模設計師意見不統一而無法清晰、有效地表達消費者的真實需求，為了避免這一問題的出現，服裝設計師要熟練掌握和應用服裝設計相關新知識和新技術以及3D建模軟件的操作技巧。

4.2.3 解決版權糾紛

由于3D打印技術具有以下兩大特征，分別是可復制性和快速成形性，部分服裝設計師借助3D打印技術這些特征，模仿和抄襲他人的優秀作品，導致原創者的版權得到侵犯，因此，經常出現版權糾紛問題。為了解決這一問題，可以采用構建3D打印作品數據庫的方式，將數據庫與各臺打印機進行充分連接，使其結合為統一的系統，用于對所有作品的存檔，此時，原創者為了避免自身的版權被他人侵犯，可以利用該系統申請版權保護，當申請操作通過后，在沒有得到原創者的授權下，所有打印機無法打印原創作品，以實現對原創作品版權的全面保護。此外，通過利用數據庫，可以錄入和存儲各臺打印機操作者的個人信息，這樣一來，可以有效地避免因鑰匙被其他人復制而為原創者造成巨大的經濟損失。

5 結語

綜上所述，3D打印服裝作為一種新型、先進的服裝，深受廣大消費者的喜愛和青睞，為促使傳統服裝行業的迅速轉型和發展打下堅實的基礎。在3D打印技術的應用背景下，服裝行業在服裝材料、服裝款式等方面取得了極大的突破和創新，由此可見，通過將傳統服裝行業與3D打印技術進行充分結合，為提高3D打印服裝的生產力和市場核心競爭力，促進3D打印服裝的健康、可持續發展提供有力的保障。