基于三維打印技術(shù)的創(chuàng)意文化產(chǎn)品設(shè)計實踐研究

（蘇州科技大學(xué)天平學(xué)院傳媒藝術(shù)系 215009）

一、三維打印技術(shù)應(yīng)用于設(shè)計實踐的優(yōu)勢

近年來，大力發(fā)展文化創(chuàng)意產(chǎn)業(yè)成為了我國經(jīng)濟(jì)文化發(fā)展的重要內(nèi)容。然而，文化創(chuàng)意產(chǎn)業(yè)所賴以發(fā)展的重要源泉傳統(tǒng)手工藝的制作所存在的例如：耗材大、周期長、技術(shù)操作難等多種問題逐漸成為了制約文創(chuàng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的主要因素。因此，嘗試將近年來備受人們關(guān)注的三維打印技術(shù)應(yīng)用于文化創(chuàng)意產(chǎn)品設(shè)計，希望為文化創(chuàng)意產(chǎn)業(yè)的發(fā)展注入新的血液。

將三維打印的技術(shù)引入到產(chǎn)品設(shè)計實踐之中，可以突出其操作簡單的優(yōu)勢，使創(chuàng)意文化產(chǎn)品設(shè)計能夠更加自由化，大眾化。設(shè)計貴在創(chuàng)造活動與實踐，是設(shè)計者自身綜合素質(zhì)（如表現(xiàn)能力、感知能力、想象能力、實踐能力）的體現(xiàn)。三維打印技術(shù)在設(shè)計實踐中應(yīng)用，實現(xiàn)了技術(shù)與藝術(shù)的融合，可以提高設(shè)計者的知識綜合應(yīng)用能力、實踐能力和創(chuàng)新能力。

將三維打印的方法引入到產(chǎn)品設(shè)計實踐之中，可以突出其方便快捷的優(yōu)勢，使創(chuàng)意文化產(chǎn)品設(shè)計研發(fā)制作更加高效，便捷。三維打印機(jī)操作簡單，對環(huán)境要求較小，可直接打印成品，再經(jīng)過打磨和后期處理等，使作品的外觀和結(jié)構(gòu)均能完美呈現(xiàn)。由于三維打印機(jī)不受設(shè)計作品造型和素材的限制，均可以以實物的形式呈現(xiàn)實驗成果。三維打印技術(shù)使實踐從原來的紙面形式轉(zhuǎn)變?yōu)閷嵨镄问?，改變了原來只能“紙上談兵”的實踐過程。

將三維打印的理念植入到產(chǎn)品設(shè)計實踐之中，可以突出其diy創(chuàng)作的優(yōu)勢，增強(qiáng)文化產(chǎn)品設(shè)計的多元化與創(chuàng)新性。在傳統(tǒng)文化創(chuàng)意產(chǎn)品設(shè)計過程中，由于受設(shè)備和技術(shù)的限制，很多想法和方案不能快速的低成本的實現(xiàn)，這樣會造成對設(shè)計者創(chuàng)造力的扼殺，設(shè)計的作品只能停留在紙面上而無法深入，不能與實踐相結(jié)合。三維打印技術(shù)正好突破了傳統(tǒng)技術(shù)的限制，可以實物化的快速處理和表達(dá)設(shè)計者的概念和想法。在實踐過程中可以充分發(fā)揮自身的主觀能動性，激發(fā)創(chuàng)造力，拓展了想象空間。

二、三維打印技術(shù)應(yīng)用于設(shè)計實踐需要解決的問題

三維打印技術(shù)雖然具有很多優(yōu)勢，但是在文化創(chuàng)意產(chǎn)品設(shè)計實踐的運(yùn)用過程中，還存在一些不足與劣勢。這主要受到機(jī)型原理，制作材料，工藝精度等因素影響。

目前比較成熟的三維打印技術(shù)是熔絲打印技術(shù)，這種技術(shù)設(shè)備及材料成本較低，操作簡單，過程中沒有有害氣體產(chǎn)生，特別適合創(chuàng)客或者DIY設(shè)計者自行進(jìn)行設(shè)計實踐。但是其存在打印精度低，材料質(zhì)感差等問題，往往打印完成的成品無法達(dá)到商品應(yīng)具備的品質(zhì)，無法提高單價，體現(xiàn)設(shè)計附加價值。因此，這種打印作品一般只能作為產(chǎn)品開發(fā)過程中的模型或者樣機(jī)，用以檢驗設(shè)計外觀與結(jié)構(gòu)的可行性。若要將其應(yīng)用于文化創(chuàng)意產(chǎn)品設(shè)計實踐之中，主要有兩種解決方法：一、對表面進(jìn)行二次加工處理，例如打磨，電鍍，涂料，噴漆等等。在實際操作當(dāng)中，我們發(fā)現(xiàn)這種熔絲打印機(jī)的原材料質(zhì)地疏松，無法達(dá)到拋光的效果。如果對表面要求較高的則需要在上色前進(jìn)行打磨膩子等操作。二、在設(shè)計中通過規(guī)避大面積光滑平面，增加使用紋理，孔洞等元素的設(shè)計來削弱此種劣勢對產(chǎn)品外觀造成的影響。

光固化的三維打印技術(shù)是精度較為高的一種三維打印技術(shù)，這種技術(shù)可以解決熔絲打印機(jī)成品表面粗糙的問題。但是這種技術(shù)具有成本高，打印操作難度系數(shù)大，釋放有害氣體等不利于個體文創(chuàng)產(chǎn)品設(shè)計者實踐的因素。根據(jù)這種三維打印原理的特點(diǎn)，解決方案主要有：一、將其應(yīng)用于飾品等精度大，體量小，獲利高的設(shè)計領(lǐng)域，使其物盡其用。事實上，在實際操作中，已經(jīng)有飾品設(shè)計師應(yīng)用其取代原有的蠟?zāi)＃瑒?chuàng)作出了具有三維打印技術(shù)特色的首飾作品。二、優(yōu)化模型，使其適合批量生產(chǎn)，節(jié)約開發(fā)成本。此類文化創(chuàng)意產(chǎn)品同樣適合二次表面加工處理，可實現(xiàn)同一模子，不同外觀的個性產(chǎn)品設(shè)計要求。

三、三維打印技術(shù)應(yīng)用于設(shè)計的實踐操作過程

通過對三維打印技術(shù)原理的綜合評估以后，筆者選擇了熔絲三維打印技術(shù)進(jìn)行設(shè)計實踐嘗試。省略文化創(chuàng)意產(chǎn)品設(shè)計方案的前期調(diào)研與方案構(gòu)思階段，這里主要闡述運(yùn)用三維打印技術(shù)階段的實踐內(nèi)容。

首先，根據(jù)確定的設(shè)計方案進(jìn)行三維模型的建模。該步驟需要注意的是：一、模型文件格式。市場上，三維打印機(jī)品牌眾多，不同的機(jī)器配備不同的應(yīng)用軟件，通過調(diào)研，得出STL三維模型文件格式是可以被普遍識別的。而常用三維建模軟件，包括3Dmax，MAYA，RHINO等都可以導(dǎo)出此種文件格式。二、模型必須是閉合的空間，并使其形成“體”，因此，建模完成后必須檢查是否有破面。

其次，將模型導(dǎo)入三維打印機(jī)工作軟件，分析模型，設(shè)置參數(shù)。該步驟需要注意的是：一、分析模型，檢查轉(zhuǎn)換文件格式時是否有錯誤，是否有破面缺失等問題；二、設(shè)置參數(shù)，重要的參數(shù)主要有支撐與填充密度，壁厚，筆頭溫度，打印速度，模型大小等。

再次，將設(shè)置好參數(shù)的文件提交至三維打印機(jī)，進(jìn)行打印。該步驟需要注意的是：一、填裝原材料，注意材料韌性是否保持完好，材料數(shù)量是否足夠；二、進(jìn)行平臺調(diào)平，平臺是否調(diào)平對打印成功與否影響極大；三、打印初期觀察，打印初期過程中需要觀察模型是否選擇正確，吐絲是否流暢，原材料供給是否順暢等問題，一旦出現(xiàn)問題可立即停止，避免產(chǎn)生更大的損失。

最后，對打印完成的作品根據(jù)最初的設(shè)計設(shè)想進(jìn)行表面加工上色。

四、總結(jié)

不需要高成本，運(yùn)用一臺熔絲三維打印機(jī)，從方案模型到實物制作完成，只需花短短的幾個小時，這充分證明了三維打印技術(shù)應(yīng)用于文創(chuàng)產(chǎn)品設(shè)計具有著極大的優(yōu)勢。但是，與此同時我們?nèi)孕杼貏e注意的是，在三維打印技術(shù)優(yōu)勢得以完美體現(xiàn)的領(lǐng)域我們應(yīng)該充分運(yùn)用它，而在其技術(shù)工藝暫時無法達(dá)到設(shè)計效果的情況下，我們應(yīng)該用其他方式對其制造的產(chǎn)品進(jìn)行優(yōu)化，切不能為了迎合三維打印技術(shù)而放棄好的設(shè)計思路。