3D打印技術(shù)下產(chǎn)品造型設(shè)計(jì)論文

1、3D打印技術(shù)下產(chǎn)品造型設(shè)計(jì)論文一、3D打印技術(shù)概念及特點(diǎn) 3D打印技術(shù)是數(shù)字化時(shí)代的重要產(chǎn)物，又被稱(chēng)為“添加制造”（AdditiveManufacturing）技術(shù)，它是以三維數(shù)字模型文件為基礎(chǔ)，創(chuàng)新性地將信息、材料、生物、控制等技術(shù)融合滲透到一起，能以自身逐層添加打印的制造方式完美地實(shí)現(xiàn)各種材料的結(jié)合。3D打印技術(shù)自開(kāi)發(fā)以來(lái)得到不斷地發(fā)展，迅速被廣泛應(yīng)用于工業(yè)設(shè)計(jì)、建筑、軍事、航天、醫(yī)療等不同領(lǐng)域，并取得一系列實(shí)質(zhì)性的突破。3D打印技術(shù)相較于傳統(tǒng)的大型增材制造設(shè)備來(lái)說(shuō)，更加注重體現(xiàn)設(shè)備的小型化、智能化和個(gè)性化。3D打印技術(shù)發(fā)展到今天，已經(jīng)能夠在0.01mm的單層厚度上實(shí)現(xiàn)600dpi的精確分

2、辨率，。并且適用于該技術(shù)的材料豐富，比如以生物細(xì)胞為材料，能夠打印出器官、骨骼；以金屬為材料，能夠打印出機(jī)械零件；以沙子為材料，能夠打印出建筑物；以玻璃為材料，能夠打印出玻璃制品等。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，截止到2012年年底，著名的3D打印成型公司Stratasys的產(chǎn)品已經(jīng)發(fā)展為能支持123種不同材料進(jìn)行3D打印，隨著科學(xué)技術(shù)的創(chuàng)新和發(fā)展，這一數(shù)字將不斷地被刷新。同時(shí)，在打印速度上，3D打印技術(shù)能實(shí)現(xiàn)垂直25.4mm/h以上。未來(lái)我們有理由相信，隨著智能制造的逐漸深入發(fā)展與成熟，將會(huì)有更多新的信息技術(shù)、控制技術(shù)、材料技術(shù)等不斷地投入應(yīng)用，3D打印技術(shù)也會(huì)在此基礎(chǔ)上被進(jìn)一步推向更為廣闊的領(lǐng)域。 二、3

3、D打印技術(shù)在產(chǎn)品造型設(shè)計(jì)中的應(yīng)用 近年來(lái)，3D打印技術(shù)在產(chǎn)品造型設(shè)計(jì)上應(yīng)用越來(lái)越廣泛，并且突破了以往單純的常規(guī)幾何形態(tài)，開(kāi)始以更具創(chuàng)新性、類(lèi)似于自然形態(tài)的精美造型出現(xiàn)在人們的日常生活中，以獨(dú)特的制造方式和時(shí)代意義賦予我們的生活空間新的活力。比如在人們熟悉的服裝領(lǐng)域中，著名的荷蘭時(shí)裝設(shè)計(jì)師IrisvanHerpen與Materialise在2013年初的巴黎時(shí)裝展上合作制造的3D打印時(shí)裝，給人帶來(lái)強(qiáng)烈的視覺(jué)盛宴，風(fēng)靡一時(shí)。此外，2011年Materialise公司提供以14K金和純銀為原材料的3D打印服務(wù)，更是為珠寶制造業(yè)帶來(lái)巨大革新。由比利時(shí)公司MGX設(shè)計(jì)的分形桌子，設(shè)計(jì)師以數(shù)學(xué)特征中的自相似

4、性為設(shè)計(jì)原理，以自然界中的分形生長(zhǎng)為模型創(chuàng)造了這一作品，其成就是傳統(tǒng)制造方式無(wú)法企及的。以現(xiàn)代裝飾中的燈飾為例，2012年設(shè)計(jì)師宋波紋協(xié)同格物工作室，創(chuàng)新性地推出3D打印作品“十二水燈”，燈具快速成型材料為尼龍，其創(chuàng)作靈感來(lái)源于宋代畫(huà)家馬遠(yuǎn)的水畫(huà)名作“十二水圖”。在該造型設(shè)計(jì)中，設(shè)計(jì)師完美地將中國(guó)傳統(tǒng)繪畫(huà)的意境與傳統(tǒng)思想中“格物致知”的觀(guān)念進(jìn)行融合，通過(guò)探究事物的發(fā)展規(guī)律，尋找智慧的源頭。作品利用現(xiàn)代先進(jìn)的制造技術(shù)向人們呈現(xiàn)出耳目一新的作品，并通過(guò)這種形式完成對(duì)文化的傳承。所以，可以說(shuō)，3D打印技術(shù)讓產(chǎn)品的造型有了更為廣闊的發(fā)展空間，同時(shí)也讓產(chǎn)品的個(gè)性化特色更為突出。與傳統(tǒng)機(jī)器生產(chǎn)和手工制造相

5、比，3D打印技術(shù)突破了以往制造過(guò)程中受眾多造型、材料和設(shè)備的限制，這在某種程度上促使其對(duì)產(chǎn)品造型的制造更加接近設(shè)計(jì)本來(lái)的要求，同時(shí)與產(chǎn)品造型設(shè)計(jì)隨著時(shí)代、科技和人文藝術(shù)的發(fā)展而革新的歷史使命相符。3D打印技術(shù)的應(yīng)用，極大地開(kāi)拓了設(shè)計(jì)師的想象思維，即使是外觀(guān)再?gòu)?fù)雜的產(chǎn)品都能通過(guò)3D打印技術(shù)進(jìn)行制造，并能保證與設(shè)計(jì)的渾然一體。這就促使設(shè)計(jì)師將關(guān)注力放在產(chǎn)品形態(tài)創(chuàng)意和功能創(chuàng)新上，不斷實(shí)現(xiàn)超越。并且，隨著產(chǎn)品造型設(shè)計(jì)的多元化，設(shè)計(jì)師開(kāi)始重視體現(xiàn)產(chǎn)品的美學(xué)屬性，將時(shí)尚化、個(gè)性化因素融入到產(chǎn)品造型的藝術(shù)化表現(xiàn)方式中，從而潛移默化地引導(dǎo)著消費(fèi)者對(duì)產(chǎn)品造型審美觀(guān)的變化。 三、3D打印技術(shù)在產(chǎn)品造型設(shè)計(jì)中的問(wèn)題

6、和展望 就目前而言，雖然3D打印技術(shù)在產(chǎn)品設(shè)計(jì)中發(fā)揮著越來(lái)越重要的作用，應(yīng)用也越來(lái)越廣泛。但是從整體上來(lái)說(shuō)，3D打印技術(shù)在產(chǎn)品造型設(shè)計(jì)領(lǐng)域中的普及力度仍然比較弱。這可能是因?yàn)?D打印技術(shù)本身受自身打印機(jī)性能、打印材料、打印成本、打印精度等眾多因素的影響，而不能得到全面的普及和應(yīng)用，因此也就無(wú)法促使對(duì)3D打印技術(shù)的進(jìn)一步研究和創(chuàng)新。另外，現(xiàn)階段，3D打印技術(shù)的應(yīng)用主要集中在服裝、家具及相關(guān)家居用品等形態(tài)比較小的產(chǎn)品造型設(shè)計(jì)中，還沒(méi)有廣泛應(yīng)用到較大型的產(chǎn)品設(shè)計(jì)上。并且一些產(chǎn)品在空間界面上的打印要求3D打印機(jī)和相關(guān)材料都必須有較高的質(zhì)量，這樣才能充分滿(mǎn)足其在制造過(guò)程中來(lái)自各方面的要求。盡管如此，我們

7、仍然有理由相信，隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展和數(shù)字化的持續(xù)創(chuàng)新，未來(lái)3D打印技術(shù)必然與計(jì)算機(jī)技術(shù)、云技術(shù)、信息技術(shù)、生物技術(shù)等更加緊密地結(jié)合在一起，最大限度地實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品設(shè)計(jì)成果的資料共享。與此同時(shí)，國(guó)家和相關(guān)部門(mén)將會(huì)更加重視設(shè)計(jì)師的設(shè)計(jì)產(chǎn)權(quán)知識(shí)、消費(fèi)者權(quán)益責(zé)任保障、資源利用和環(huán)境保護(hù)等一系列問(wèn)題，為3D技術(shù)在產(chǎn)品設(shè)計(jì)領(lǐng)域的更深層次的發(fā)展提供良好的環(huán)境氛圍。因此，在未來(lái)，3D打印技術(shù)也會(huì)在此基礎(chǔ)上被進(jìn)一步推向更為廣闊的領(lǐng)域，直接影響著設(shè)計(jì)師的設(shè)計(jì)思路，不斷突破傳統(tǒng)的生產(chǎn)和制造方式，改變整個(gè)世界的面貌。 四、結(jié)語(yǔ) 3D打印技術(shù)作為數(shù)字化時(shí)代的重要產(chǎn)物，在產(chǎn)品造型設(shè)計(jì)中發(fā)揮著重要的作用，其在產(chǎn)品設(shè)計(jì)領(lǐng)域的迅速普及和廣泛應(yīng)用直接影響著設(shè)計(jì)師的設(shè)計(jì)思路和消費(fèi)者的審美觀(guān)，為產(chǎn)品造型設(shè)計(jì)開(kāi)辟出更為廣闊的發(fā)展空間。然而，現(xiàn)階段3D技術(shù)由于