掐絲畫工藝與3D 打印技術在產品設計中的應用研究

現階段對掐絲畫工藝注重的是單純的保護與傳承，但創新性的繼承發展，才是行之有效的保護方式。尋求其在現代審美語境下新的表達成為當務之急，目前要轉換對掐絲畫工藝保護傳承方式較單一的形式就要做到有的放矢的再設計。應該立足于現代社會的發展，利用于現代先進的技術，在既繼承傳統也符合當代需求的前提下進行創意設計

，在認知維度和拓展方法上進行更進一步的分析、思考和總結，不斷嘗試創新優化，使得掐絲得以延續發展的同時也使其制作工藝更現代化。因此嘗試在繼承掐絲畫“形”與“神”的基礎上，結合3D 打印技術探索掐絲畫工藝在現代產品設計中的創新應用，一定程度上可以拓寬掐絲畫工藝的表現范疇和應用范圍，更新掐絲畫工藝的表現形式。

1 掐絲畫工藝與3D 打印技術解析

1.1 掐絲畫工藝

掐絲畫工藝脫胎于傳統的景泰藍工藝，其工藝保留了景泰藍中的掐絲和點藍工藝，只是在制作過程中不經燒制，且后期發展到以彩砂代替景泰藍釉料，也能很大程度上還原其藝術效果。掐絲畫利用鑷子對金屬絲進行塑形繼而黏貼在涂有粘絲膠的圖案上，待圖案塑造完成后，用采砂進行上色，待彩砂達到90%以上的干燥后利用固沙膠進行淋膜處理，既使彩砂更牢固也起到防水作用

。由于掐絲畫工藝工序繁多，制作過程嚴謹使得其時間成本和人工成本均較高，這一系列影響因素使其面臨著傳承受阻的問題，一定程度上影響著掐絲畫工藝的發展。

1.2 3D 打印技術

3D 打印技術是以數字模型文件為基礎，運用粉末狀金屬或塑料等可黏合的材料，通過逐層打印的方式來塑造物體成型的技術

。1988 年，世界上第一臺SLA 立體光固化3D 打印機SLA250 出現。1989 年，德卡德發明出了SLS 選擇性激光燒結技術。1992 年，FDM 熔融層積打印技術被克魯姆普發明。1995 年，美國開始開發3D 打印機，2005 年研制出彩色3D 打印機。如今3D 打印技術在眾多領域都有廣泛的應用。3D 打印的材料種類已超過200 種，按材料可分為：通用塑料（ABS、聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯、聚苯乙烯等）、工程塑料（ABS 工程塑料、聚碳酸酯、尼龍塑料等）、生物塑料（PLA、PCL、PETG 等）、無機材料（金屬、陶瓷和石膏）等。

對式(15)中的T矩陣進行降維處理，將矩陣T的條件數由1021級別降低至103級別，從而降低矩陣T對測量誤差的敏感性。經過降維處理得到的式(17)中的誤差項可全部辨識，在MATLAB中使用矩陣M左除矩陣T″，或式(17)兩側乘以矩陣(T″)T將系數矩陣變為非奇異矩陣后求逆求解δ，由本章(1)可知，x2～x5可測量間接計算出，則x22,x24,x30,x36可求。至此，辨識出了并聯調姿托架的所有結構誤差。

2 掐絲畫工藝與3D 打印技術結合的可行性與優勢

2.1 掐絲畫工藝與3D 打印材質創新結合的可行性

創新是指以現有的思維模式、知識、物質提出有別于常規或常人思路的見解為導向，本著理想化需要或為滿足社會需求，進而改進或創造新事物并獲得有益效果的行為。如何使傳統掐絲畫工藝從固有的表現形式中脫穎而出，除了在掐絲圖案上進行突破外，更需以新穎的創作思路，對掐絲畫工藝進行再創造，擴大其藝術表現在現代的親和力。

1.1.1 中小企業應收賬款量大，回收難 在面對市場時為了擴大自身的市場，常常利用商業信用進行賒銷。如榆中水泥廠、臨洮淀粉加工廠都存在大量的賒銷業務，這些業務形成了大量的應收賬款，而中小企業的合作伙伴也有很大一部分是中小企業，企業之間很容易形成三角債，導致應收賬款難以收回。很多中小企業由于此類應收賬款問題，造成企業資金周轉困難，經營陷入泥潭，甚至出現破產倒閉。

在產品設計研發的各階段均需要不斷地對設計方案進行優化，特別是在產品實體制作階段需對造型、材料、制作等進行實驗，會耗費大量的時間和經費

。而3D 打印技術可以實現將傳統復雜和耗材的生產技術轉變為個性化的、靈活的生產模式，實現更快捷的批量化落地生產也同時滿足定制化的趨勢。3D 打印設備既可以一體成型也可以對結構部件打印成型后再整體組裝，使產品制造的生產效率大幅度提升的同時也便于產品場景的運輸轉換。3D 打印掐絲線條省去了掐絲步驟的繁瑣和時間消耗，借助3D 打印產品的過程中，可減少生產流程對產品性能的限制，設計者只需要考慮設計方案的藝術性特點等，從而減少對設計者想象力的掣肘，為設計者提供了一個良好的創意實踐空間。同時也實現對人工勞動的替代，因為3D 印技術需要的只是獲取產品的三維模型，剩下的工作可自動打印完成，個人或一個小型團隊就可將傳統的掐絲畫工藝和3D 打印技術充分結合起來

，在減少人力物力的基礎上也提升了產品的附加值。

2.2 掐絲工藝與3D 打印技術相結合的優勢

在掐絲畫工藝中，掐絲工藝是重中之重，掐絲體現了線條布局的美學，但是如若要熟練的掌握其對圖案的準確、流暢、生動的塑造，均需要耗費學習時長。就一件中等復雜圖案來說，每天集中大量時間進行掐絲工作最低需消耗一周以上時長，當面對新手、無充裕時間制作者、圖案復雜、制作過程中出現意外的狀況下，其制作周期務必會拉長。掐絲過程是否有現代化發揮空間的可能性存在，這就要求工藝制作者突破工藝的局限，在立足現在先進技術發展的基礎之上探討掐絲與時俱進的表現方式。

掐絲畫利用銅絲作為線條勾勒出紋樣，線條流暢，節奏感強烈，金色的銅絲結合特色的裝飾性圖案及彩砂的獨特的肌理感使得畫面具有濃厚的裝飾韻味和莊重感，再結合3D 打印材料的光敏樹脂材質透明特殊效果的襯托下呈現出了掐絲畫不同形式的美感，使掐絲畫工藝有了新的表述和新穎的呈現面貌。將掐絲畫與實用產品相結合，在加強掐絲畫視覺感受的同時又可以形成一套造型既有美感又有文化價值且功能完備的產品，在使用產品的同時，感受到掐絲畫的外在美感和內在價值，提高其在同類產品中的競爭力。

現代互聯網金融對于傳統金融來說，不僅有著速度快的優勢，同時對于數據也有著極大的又是，通過海量財務數據的優勢，能夠盡快的對對該環節進行優化。必須要發揮出傳統金融、互聯網兩者的優勢，讓兩者互補，最終將互聯網金融產品進行更加精確的定價。政府必須要對金融市場擁有畏懼之心，不管是互聯網金融還是傳統金融，本質的目的都是為了將資源配置效率進行大幅度提升，為社會發展服務。

從材質上進行思考突破，傳統的掐絲畫工藝所依附的掐絲載體主要是木板、塑板、金屬板，借助常見載體材質對掐絲畫工藝所呈現的視覺效果進行突破會有一定的局限性。種類豐富的3D打印材料可適用不同的制作需求，ABS 材料機械加工能力較強，PLA 塑料可塑性良好，尼龍材料具有良好的耐熱和耐磨性。光敏樹脂具有以下優勢：（1）粘度低、流平性較好、便于3D 打印且表面較為平整。（2）固化收縮小，不容易引起變形現象。（3）固化速率快，較快的打印出成品。（4）溶脹小，保證了成品的精度。（5）較強的強度和較高的尺寸穩定性。（6）氣味低，刺激性成分低。（7）表面光滑度及細節表現力好。（8）有半透明磨砂和全透明的視覺效果，全透明有通透的視覺感。

掐絲工藝借以3D 打印技術除了可以呈現出對掐絲圖案精細流暢的繪制和對銅絲粗細靈活的可調節外，同時由于光敏樹脂材質的特殊透明視覺效果，也使得掐絲線條會呈現出透明的質地，打破了傳統的金屬色線條的印象。強烈的透明輪廓線將不同面積色塊區隔開來，在后期上色完成后，彩砂與彩砂間的隔層線條會呈現出若隱若現的特殊視覺效果，且可以從側面清晰的觀察到彩砂的厚度，這是傳統的掐絲畫所不能達到的特征。

2.3 掐絲畫工藝與3D 打印技術一體化成型的優勢

掐絲畫工藝大都是以繪畫的表現形式來實現其藝術效果的呈現，除此之外，掐絲畫也有被應用于屏風、陳設產品、雖然其在首飾制作和罐體器物的表面具有裝飾功能，但是在其他產品上的應用極少。尤其是掐絲畫工藝與日常生活方面有關的產品所涉及的力度還有待強化，其應用范圍和被熟知程度滿足不了不同的消費領域和消費群體，故最大程度地尋求其應用范疇具有一定的現實意義。掐絲畫工藝與光敏樹脂材質結合在借以現代3D 打印技術所進行的探索，使掐絲畫實現了由二維平面到三維產品上的應用。此種借以3D 打印技術將掐絲畫藝術形式的美感賦予在符合現代審美的收納用品中，使掐絲畫的高度的觀賞價值和實用價值兩者間達到了相互依存，此種方式不僅拓寬了其藝術形式的表現范圍，還實現了其他應用范圍的增添和轉化。

3 掐絲畫工藝與3D 打印技術在產品設計中的應用分析

3.1 掐絲畫工藝在產品設計中的應用范疇及前景

傳統的掐絲畫工藝制作步驟較為復雜和制作工具種類較多，且掐絲畫的載體底板和掐制的絲線各為獨立的部分，通過粘絲膠的粘合使兩者固定在一起，但是由于粘絲膠和金屬絲各自本身的屬性特征，會使金屬絲后期存在著脫絲的幾率，一旦金屬絲脫落將會打破整個掐絲畫面的美感。雖然可以對脫絲的位置進行二次及時的補救，但也會使創作者耗費一定的精力，影響到作品的質量。因此基于降低掐絲脫落而對整體造成更大影響的幾率，甚至做到降低脫絲的幾率降為零，采取將掐絲載體底板即產品外觀形態和掐絲線條進行整體建模，再通過3D 打印技術打印成型，此種創作便實現產品的外觀形態和掐絲部分一體化結構整體構建呈現。不再需要粘絲膠水的粘接，避免了原始的金屬絲與載體組合時的連接牢固性問題，使產品質量及可靠性均較大提高

，簡化了掐絲工藝的制作流程的同時也降低了耗材，減輕了整體的重量，實現產品整體輕量化。除此之外，在專業軟件上對產品三維模型的建立和效果渲染可以增強產品的可預見性

，實現“所見即所得”，也便于及時對掐絲產品做出優化調整。

3.2 3D 打印技術在產品設計中的生產應用

從掐絲工藝角度審視，光敏樹脂材質的獨特性滿足了傳統掐絲畫工藝對所依附的載體的表面平整、光滑、牢固、防水的需求。從光敏樹脂材質角度審視，其所具有的透明性從產品內外部觀看都具有不同的視覺效果，可以更好地襯托出掐絲畫工藝產品的獨特美。且如今3D 打印技術的成熟為材質的快速成型提供了堅實的技術依托，兩者間的相互融合的方式使兩者的表現力度得以擴展和加強，因此探索兩者的結合具有一定的現實意義。此種將掐絲畫工藝依附在符合現代發展材質的基礎之上來表現其工藝特征，突破了掐絲畫工藝傳統固有表現形式的局限，拓寬了掐絲畫工藝向符合現代審美之上的產品轉型的道路。

畫質方面，D30的表現則沒有那么理想。盡管細節還原能力以及分辨率方便都有上佳表現，噪點則在僅僅ISO400時就變得明顯了。

3.3 掐絲畫工藝與3D 打印技術結合的可實現路徑

3D 打印技術在不斷探索更多的新型材料，眾多設計領域也在不斷加入這種新技術，例如FDM 打印技術所使用的PLA 材質就是一種新型的生物降解材料，未來將會有更多材料能夠達到“綠色、環保、生態”要求。且3D 打印技術在不斷革新的同時，3D打印設備和材料的成本必然會降低，越來越多的新型材料將得到應用，這樣也有利于3D 打印技術的快速發展和推廣應用，3D 打印技術的效率也可以實現更進一步的較快發展，同時也使得掐絲畫的制作更加受益。

3.4 掐絲畫工藝與3D 打印技術結合的可表現效果

3D 打印技術具有數字化、精細化、快速成型、節約材料等優勢。因此可嘗試借以3D 打印技術的方式進行掐絲新方式的呈現，以建模線條代替手工掐絲線條，此種以3D 打印技術做掐絲的優勢為：（1）可避開對工藝不熟練的局限，在電腦上繪制的線條快速高效。（2）可省去掐絲過程中的耗材，減少經費。（3）可降低繁瑣圖案制作的周期。（4）可降低修改線條的時間成本，直接在3D 軟件上修改即可，此種方式增加了解決問題的方便性和及時性。（5）統一建好模型之后可實現對其的批量化生產，使其完全脫離對手工掐絲的依附。（6）利用3D 打印技術對線條厚度和寬度可以做到不同尺寸的需求，因此以3D 打印技術來做掐絲的新形式有著廣闊的發揮空間。

進入21世紀以來，編輯出版行業面臨的市場競爭環境越來越激烈，編輯出版手段和出版方式不斷創新，這是培養創新型人才成為適應時代發展的客觀要求。高校編輯出版專業是向社會輸送專業人才的主要陣地，這就需要從高校開始注重學生培養知識的綜合能力，構建起更加科學、規范的現代編輯出版學課程體系。從編輯出版行業領域對人才的要求出發，從實踐中不斷總結學生應當具備的綜合素養和職業能力，從而為學生未來就業提供保障，同時促進編輯出版行業的穩定發展。

3.5 掐絲畫工藝與3D 打印技術結合的可持續性設計發展

3D 打印技術改變了傳統制造的理念模式。如今伴隨著科技的發展和新型材料研發，當前的3D 打印技術已發展出多種技術實現路徑。光固化3D 打印技術是一種高效、環保、節能的新型制造技術，其固化速率一般在幾秒。光敏樹脂是光固化3D 打印中基本的固化成型材料。且3D 打印可以將精度確保在分子及原子的等級上，為產品精細程度提供了保障，故3D 打印技術為掐絲畫工藝效果的呈現及創作提供了切實可行的實現條件。

4 基于掐絲畫工藝與3D 打印技術的產品設計實踐

4.1 《砂·趣》桌面收納產品的設計理念

目前在桌面收納產品上被賦予掐絲畫工藝的應用較少存在，若在滿足收納功能的同時賦予產品更多的美觀性和文化性，這將會帶來心理與精神層面的慰藉，達到實用功能與審美功能的統一。《砂·趣》桌面收納產品嘗試將掐絲畫工藝、光敏樹脂材質、3D打印技術進行結合應用于桌面收納產品的制作過程之中，如圖1所示。此套桌面收納產品的整體外觀形態是采用抽象的曲線來設計具體的收納產品造型，曲線富有流動性的韻律節奏美感。在掐絲的形態方面，也同樣采用抽象的設計手法，以長短不一流暢抽象的線條圍成的面積大小的不規則的塊面，此種圖案形態介于無形與有形的抽象概念之間，畫面的線條以及多樣幾何圖形交織共同突出了收納產品獨特的裝飾性。在色彩方面以透明白為底色，且提取了春夏秋冬四季不同的顏色特征，意在營造出四季獨特的意境。桌面收納產品還加入了榫卯拼接的設計，可拆分可組合，如圖2 所示，兩種形式都具有不同的形式美感。當拆分的時候，每一部分都是獨立完整的個體，當組合在一起的時候，內部會形成隔板結構，這樣有利于不同產品的分類歸納，由于分割的內部面積有所區分，也便于體積大小不同的產品區分放置。

此套掐絲畫與實用功能的收納產品進行跨界融合，不僅保持了掐絲畫的形式美感，而且也更進一步實現了在實用性產品上的運用，打造了屬于當代的審美和功能價值維度的藝術品。有利于傳統掐絲畫工藝鞏固其經典性，實現其更大范疇的審美公共認同，為掐絲畫工藝的傳承和傳播提供了參考。

4.2 《砂·趣》桌面收納產品制作實踐

制作《砂·趣》桌面收納產品的過程為：首先通過三維建模軟件生成與預設尺寸、形狀相符的三維模型，建模的過程中在處理榫卯結構處需要多思考和實踐，還需要注意模型的壁厚應在1.5 mm 以上

。在建模完成后便可將其送到在線3D 打印平臺進行3D 打印，由于不同打印機的性能、參數、打印材質的不同，眾多因素都會對產品的打印周期、成品的精細程度、成品率等產生影響。桌面收納產品選用的是SLA 光固化來打印透明光敏樹脂材質，光固化打印對于模型的制作提供了一種低成本而高效的實現手段，因為其打印速度較快、成品表面細致光滑、成品質量高。

在光固化模型打印實施過程中，光敏樹脂材質從液態轉變成固態，采取以層為單位的重復堆積固化工作，直至得到三維實體模型

。模型打印完成后，就需要讓模型從印刷平臺上分離下來進行拆支架的處理及定型照射，之后便可進行打磨拋光處理便可達到光滑全透明的視覺效果。模型處理好后便可以進入對圖案的彩砂填充、晾干和封膜處理，最后便是以金粉對3D 打印出的線條進行表面快速涂抹著色處理以達到金屬絲類似效果。

5 結語

綜上分析與探究表明，實現掐絲畫工藝的當代藝術價值不僅需要以傳統掐絲畫工藝為基本路徑，還需要與當代技術發展相結合。3D 打印技術和掐絲畫工藝之間的充分融合能夠實現技術和藝術的順暢溝通，將藝術和技術合為一個有機的整體，共同為人類的審美需要服務，此次實踐證明借以3D 打印技術對掐絲畫工藝進行的創新路徑是完全可操作的。相信隨著掐絲畫與其他領域的交流，一定會拓展出掐絲畫工藝更多的藝術空間，引發人們對掐絲畫工藝更多的探索。

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