3D打印技術(shù)在?業(yè)產(chǎn)品設(shè)計(jì)上的應(yīng)?研究

摘要：在?業(yè)領(lǐng)域，3D打印技術(shù)是?種較新型的技術(shù)，可簡(jiǎn)化煩瑣復(fù)雜?業(yè)設(shè)計(jì)流程、降低成本投?、提?企業(yè)?產(chǎn)效率等，為企業(yè)提供了較?的?業(yè)設(shè)計(jì)便利和效益。利?原料打印機(jī)將數(shù)字技術(shù)和3D軟件設(shè)計(jì)模型結(jié)合應(yīng)?并制作產(chǎn)品，在?業(yè)設(shè)計(jì)、模具制作環(huán)節(jié)中應(yīng)?3D打印技術(shù)，并在研發(fā)中不斷融?新型產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)與制作。對(duì)此，研究和探討了?業(yè)設(shè)計(jì)領(lǐng)域3D打印技術(shù)的應(yīng)?，旨在供各同仁借鑒與參考。

關(guān)鍵詞：3D打印技術(shù);?業(yè)產(chǎn)品設(shè)計(jì);技術(shù)應(yīng)?;分析研究

中圖分類號(hào)：T-1 收稿?期：2022-03-31

DOI：10.19999/j.cnki.1004-0226.2022.06.020

得益于不斷更新發(fā)展的科學(xué)技術(shù)?平，3D打印技術(shù)得到了有效的發(fā)展和應(yīng)?。3D打印技術(shù)是?業(yè)領(lǐng)域中的?種新型技術(shù)，其具有快速成型的特點(diǎn)，且所具備的?藝?產(chǎn)優(yōu)勢(shì)較明顯，例如效率?、?產(chǎn)成本低、產(chǎn)能快速等，為此，深受各領(lǐng)域、各?各業(yè)的關(guān)注，并被?泛應(yīng)?于各?業(yè)的?產(chǎn)領(lǐng)域中。

在3D打印技術(shù)不斷發(fā)展的過(guò)程中，我國(guó)也在逐步提升對(duì)其的深?研究和運(yùn)?，并已成功應(yīng)?和涉獵多個(gè)領(lǐng)域，其中包含醫(yī)療、教育以及?業(yè)和建筑等，這些?泛的應(yīng)?有效推動(dòng)了3D打印技術(shù)的良好發(fā)展。同時(shí)，3D打印技術(shù)的技術(shù)需求也在不斷提?，在其良好發(fā)展的同時(shí)，也?臨了諸多改?創(chuàng)新、完善強(qiáng)化的挑戰(zhàn)。

1 3D打印技術(shù)特點(diǎn)

1.1 創(chuàng)新?業(yè)產(chǎn)品制作領(lǐng)域

?業(yè)產(chǎn)品?產(chǎn)過(guò)程中，更好實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品的設(shè)計(jì)與產(chǎn)品制作的關(guān)鍵是?藝技術(shù)。在?業(yè)設(shè)計(jì)過(guò)程中有效應(yīng)?3D打印技術(shù)，促使?業(yè)設(shè)計(jì)和制作的傳統(tǒng)模式得以改良，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品模型的呈現(xiàn)，對(duì)?產(chǎn)中可能遇到的問(wèn)題能起到有效規(guī)避的良好作?，只要相關(guān)設(shè)計(jì)、制作?員具備了可利?3D建模軟件進(jìn)?建模的能?，不管是如何難以表現(xiàn)的產(chǎn)品模型，3D打印技術(shù)都可以輕松將其呈現(xiàn)[ 1 ]。

例如，基于3D打印技術(shù)所進(jìn)?的掩膜制作?式，該項(xiàng)?法主要是通過(guò)CAD制圖軟件進(jìn)?設(shè)計(jì)并繪制相關(guān)設(shè)計(jì)?案。在進(jìn)?3D模型的繪制并保存STL格式后，將該格式的3D掩膜模型導(dǎo)??3D打印軟件中，根據(jù)個(gè)?所需調(diào)整打印參數(shù)，利?3D打印機(jī)完成模型打印，在模型打印完畢后將模型多余輔助打印分離，完成分離?作后便可得到3D掩膜模型成品。

1.2 提?企業(yè)產(chǎn)品?產(chǎn)效率

將3D打印技術(shù)引?到?業(yè)?產(chǎn)中，?其進(jìn)??業(yè)產(chǎn)品的設(shè)計(jì)、研發(fā)和?產(chǎn)，對(duì)?業(yè)?產(chǎn)過(guò)程中的產(chǎn)品加?、模具?產(chǎn)等環(huán)節(jié)存在的相關(guān)問(wèn)題，可起到良好的規(guī)避作?，促使?業(yè)產(chǎn)品?產(chǎn)和制作等更加順暢。

具體來(lái)說(shuō)，可通過(guò)有效應(yīng)?相關(guān)3D模型制作軟件對(duì)?業(yè)產(chǎn)品模型進(jìn)?設(shè)計(jì)與制作，并根據(jù)企業(yè)的要求?產(chǎn)和制作與之相符的?業(yè)產(chǎn)品，從而使得企業(yè)的產(chǎn)品在設(shè)計(jì)、?產(chǎn)環(huán)節(jié)中能更好地實(shí)現(xiàn)?體化，并在整個(gè)設(shè)計(jì)、?產(chǎn)以及制作環(huán)節(jié)中加快新產(chǎn)品的研發(fā)速度，促進(jìn)?產(chǎn)效率的有效提升[2]。

例如，利??屬3D打印技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品?產(chǎn)中模具注塑冷卻循環(huán)?度，借由3D打印技術(shù)所提供的新型冷卻模具鑲件的有效應(yīng)?，在產(chǎn)品冷卻過(guò)程中，將溫度變化降低到?定度數(shù)范圍內(nèi)，且通過(guò)縮減模具收縮循環(huán)時(shí)間參數(shù)和時(shí)間，從而提?整體?產(chǎn)效率，而較為常?的?屬3D打印技術(shù)所包含的基本技術(shù)類型如圖1所?。

1.3 具有?限的可能性科學(xué)技術(shù)?平在不斷的進(jìn)步和更新，3D打印技術(shù)也在逐漸提升與成熟，并成功運(yùn)?于多個(gè)領(lǐng)域和各?各業(yè)，當(dāng)前?們購(gòu)買(mǎi)相關(guān)的3D打印設(shè)備?常?便且操作簡(jiǎn)單，通過(guò)?絡(luò)計(jì)算機(jī)電?商鋪即可購(gòu)買(mǎi)[3]。對(duì)?業(yè)產(chǎn)品的設(shè)計(jì)和?產(chǎn)來(lái)說(shuō)，3D打印技術(shù)是?種較新型的先進(jìn)技術(shù)，因此，3D打印技術(shù)的更多應(yīng)?與發(fā)展能?還需不斷深?探索和研究。

1.4 材料具備多樣化3D打印技術(shù)所涉獵到的區(qū)域和范圍?常?，就?前的3D打印技術(shù)來(lái)說(shuō)，其打印原料已有上百種，包括建筑、玩具、珠寶、航天和醫(yī)療等多個(gè)領(lǐng)域，這也說(shuō)明3D打印材料具有多樣化的特點(diǎn)。

2 ?業(yè)產(chǎn)品設(shè)計(jì)中3D打印技術(shù)的應(yīng)?

2.1 制作產(chǎn)品的概念模型

在?業(yè)產(chǎn)品設(shè)計(jì)過(guò)程中，為了能夠?qū)?D打印技術(shù)所具備的技術(shù)優(yōu)勢(shì)和功能進(jìn)?充分的發(fā)揮和展現(xiàn)，?先需結(jié)合?業(yè)產(chǎn)品的實(shí)際需求對(duì)相關(guān)概念模型進(jìn)?設(shè)計(jì)制作，其中也包括功能原型等。在以往?業(yè)產(chǎn)品的設(shè)計(jì)過(guò)程當(dāng)中，利?傳統(tǒng)模具時(shí)需要將不同類型的零件、模型進(jìn)?反復(fù)制作，不但花費(fèi)較多時(shí)間和精?，而且?作周期也較?，產(chǎn)品存在制作成本?、精密度較差等問(wèn)題[4]。

應(yīng)?3D打印技術(shù)，可以促使制作的零件、產(chǎn)品模型更好地實(shí)現(xiàn)精密度?和成本低等特點(diǎn)，從而有效提??業(yè)產(chǎn)品設(shè)計(jì)的質(zhì)量和良好效率，同時(shí)提升?業(yè)整體?產(chǎn)?平和效益，促進(jìn)相關(guān)?業(yè)企業(yè)能夠?qū)崿F(xiàn)?產(chǎn)、經(jīng)濟(jì)效益最?化。對(duì)于3D打印的溫度影響因素（?般最佳打印環(huán)境溫度在25℃最適宜），在冬天可以采取適當(dāng)調(diào)整加熱板溫度、夏天可適當(dāng)降低其溫度值的?式，促使打印出的3D模型質(zhì)量更佳，如圖2所?。

2.2 制作相關(guān)設(shè)計(jì)?具

?業(yè)設(shè)計(jì)的過(guò)程較為復(fù)雜，設(shè)計(jì)不同的?業(yè)產(chǎn)品需要借助不同的設(shè)計(jì)設(shè)備和?具，以便更好地開(kāi)展相關(guān)設(shè)計(jì)作業(yè)，而在?業(yè)產(chǎn)品設(shè)計(jì)中所使?的相關(guān)?具及設(shè)備?多需設(shè)計(jì)師??來(lái)親?制作[4]。為了這?需求能夠得到更好滿?，可采?3D打印技術(shù)，以此來(lái)減少產(chǎn)品的設(shè)計(jì)周期，在提??作效率和速度的同時(shí)，減少不必要的??勞作強(qiáng)度，促使制作出的設(shè)備或?具更具?精程度。

與此同時(shí)，相關(guān)計(jì)?員在完成產(chǎn)品設(shè)計(jì)后，還可以對(duì)??設(shè)計(jì)的產(chǎn)品的可?性、外觀等，利?3D打印技術(shù)來(lái)加以驗(yàn)證，并在這?操作過(guò)程中不斷改進(jìn)和完善設(shè)計(jì)中存在的不?之處。

2.3 實(shí)現(xiàn)?業(yè)產(chǎn)品小規(guī)模?產(chǎn)

不斷研發(fā)、創(chuàng)新和發(fā)展3D打印技術(shù)，不僅能夠有效地將產(chǎn)品的打印時(shí)間縮短，還可以通過(guò)其精煉、豐富、快速等打印?式，利?其豐富多樣的打印原材料，促使產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)小規(guī)模化?產(chǎn)。A6FA74C9-A43E-4212-BFCC-DBB93C24B8CA

與傳統(tǒng)的產(chǎn)品加??藝相?，利?3D打印技術(shù)，不但減少了產(chǎn)品的設(shè)計(jì)、?產(chǎn)時(shí)間，而且其?產(chǎn)成本較低，且?產(chǎn)快速、?精度等優(yōu)勢(shì)?較突出，能夠有效突破產(chǎn)品在?產(chǎn)過(guò)程中空間、時(shí)間上的限制，且在實(shí)際?產(chǎn)過(guò)程中還可以隨時(shí)停??產(chǎn)?作，利于隨時(shí)修改、?次變更相關(guān)?產(chǎn)計(jì)劃等，從而?產(chǎn)出更?質(zhì)量、更?精度的?業(yè)產(chǎn)品[5]。

隨著技術(shù)的提升、應(yīng)??的拓展，3D打印技術(shù)將會(huì)有效超越相關(guān)原型設(shè)計(jì)形式，且所?區(qū)域?qū)⒏嗟貞?yīng)?在A/B測(cè)試、模型和功能部件等??的鑄造。這不僅將??促進(jìn)相關(guān)產(chǎn)品設(shè)計(jì)師擴(kuò)展??的設(shè)計(jì)和測(cè)試，而且在未來(lái)還能因?yàn)楣?jié)省了較?的制作成本、設(shè)計(jì)制作時(shí)間制造出更多更優(yōu)良的產(chǎn)品。

2.4 ?業(yè)企業(yè)的有效應(yīng)?

隨著快速發(fā)展的科學(xué)技術(shù)，3D打印技術(shù)將迎來(lái)蓬勃發(fā)展的未來(lái)，并且?業(yè)產(chǎn)品的設(shè)計(jì)也將因此而擁有?限發(fā)展的前景，以此為?業(yè)產(chǎn)品的設(shè)計(jì)、?產(chǎn)等帶來(lái)更多效益和便利[6]。

就?前而?，3D打印技術(shù)盡管受到價(jià)格、技術(shù)和經(jīng)驗(yàn)等多種因素的限制并未實(shí)現(xiàn)快速的普及和使?，但對(duì)于專業(yè)的相關(guān)?業(yè)設(shè)計(jì)和?產(chǎn)企業(yè)來(lái)說(shuō)，應(yīng)積極、及時(shí)地引進(jìn)3D打印技術(shù)，并將3D打印技術(shù)所具備的相關(guān)技術(shù)優(yōu)勢(shì)和特點(diǎn)充分應(yīng)?到產(chǎn)品的設(shè)計(jì)和?產(chǎn)中去，從而不斷加強(qiáng)?業(yè)企業(yè)??地設(shè)計(jì)?平和實(shí)?，為客?提供更精良、優(yōu)質(zhì)的?業(yè)產(chǎn)品設(shè)計(jì)服務(wù)。

3 結(jié)語(yǔ)

伴隨著我國(guó)國(guó)?的增強(qiáng)，社會(huì)經(jīng)濟(jì)、科學(xué)技術(shù)?平等不斷發(fā)展和進(jìn)步，不斷深?研發(fā)和有效應(yīng)?3D打印技術(shù)，有效改變并完善了?業(yè)領(lǐng)域的產(chǎn)品設(shè)計(jì)、制作和?產(chǎn)?式。與此同時(shí)，3D打印技術(shù)也為眾多企業(yè)帶來(lái)了諸多機(jī)遇和創(chuàng)新挑戰(zhàn)。

在現(xiàn)代化信息技術(shù)新時(shí)代，企業(yè)要想更好地持續(xù)健康發(fā)展，就必須要結(jié)合當(dāng)下社會(huì)的發(fā)展?fàn)顟B(tài)，與時(shí)俱進(jìn)，不斷調(diào)整和完善???業(yè)產(chǎn)品的設(shè)計(jì)和研發(fā)，不斷提??業(yè)設(shè)計(jì)、?產(chǎn)等相關(guān)服務(wù)模式，重新定義、保護(hù)相關(guān)知識(shí)產(chǎn)權(quán)同時(shí)加強(qiáng)對(duì)3D打印技術(shù)相關(guān)?才的培養(yǎng)和開(kāi)發(fā)?度，以不斷推進(jìn)?業(yè)科學(xué)化發(fā)展。

參考?獻(xiàn)：

[1] 袁云帆，古蔚博，唐衛(wèi)東.基于3D打印技術(shù)的醫(yī)療產(chǎn)品設(shè)計(jì)應(yīng)?與研究[J]. 科技視界，2021（32）：73-74.

[2] 陳常娟.3D打印技術(shù)在紡織服裝產(chǎn)品設(shè)計(jì)中的應(yīng)?[J].上海紡織科技，2020， 48（8）：1-4+8.

[3] 李俏，伍先明，王鵬程，等.3D打印技術(shù)在教學(xué)中的應(yīng)?——以"機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)"為例[J].?業(yè)和信息化教育，2020（4）：42-44.

[4] 柏小劍.3D打印技術(shù)在?創(chuàng)產(chǎn)品設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)中的應(yīng)?研究——評(píng)《3D打印原理，技術(shù)與應(yīng)?》[J].塑料?業(yè)，2020，48（1）：164.

[5] 李變霞.基于3D打印技術(shù)的?業(yè)產(chǎn)品設(shè)計(jì)研究[J].??江?業(yè)學(xué)院學(xué)報(bào)：綜合版，2021，21（2）：71-77.

[6] 吳鈞.逆向?程和3D打印技術(shù)在?業(yè)設(shè)計(jì)中的應(yīng)?分析[J].中國(guó)設(shè)備?程， 2021（5）：217-218.

作者簡(jiǎn)介：

張?函，?，1989年?，助教，研究?向?yàn)?業(yè)設(shè)計(jì)。A6FA74C9-A43E-4212-BFCC-DBB93C24B8CA