快速成型技術(shù)在家具設(shè)計中的應(yīng)用研究

趙海波

【摘 要】隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，傳統(tǒng)的木工工藝技術(shù)已經(jīng)不能再適應(yīng)現(xiàn)代家具產(chǎn)品的設(shè)計。因此，我們可以將快速成型技術(shù)應(yīng)用于家具設(shè)計當(dāng)中，將其與傳統(tǒng)工藝進(jìn)行融合，從而可以促進(jìn)家具產(chǎn)品的發(fā)展。在本文中，通過具體分析3D打印快速成型技術(shù)的優(yōu)勢以及與傳統(tǒng)工藝的結(jié)合，從而探討出新型的家具產(chǎn)品設(shè)計的方法和發(fā)展趨勢。

【關(guān)鍵詞】3D打印；快速成型技術(shù)；傳統(tǒng)木工工藝；

在進(jìn)入二十一世紀(jì)后，科學(xué)技術(shù)在不斷的快速發(fā)展，產(chǎn)品更新?lián)Q代的速度也隨之不斷加快。與此同時，消費(fèi)者對產(chǎn)品的需求更呈現(xiàn)出了個性化的特色。我國的家具制造具有悠久的歷史底蘊(yùn)以及深厚的文化價值，其工藝精湛，造型優(yōu)美等特點(diǎn)更使得我國家具產(chǎn)品暢銷海內(nèi)外。在家具設(shè)計中，傳統(tǒng)的木工工藝對其產(chǎn)品制作的人員的要求較為嚴(yán)苛，這也使得我國很多的傳統(tǒng)工藝面臨著失傳的困境。產(chǎn)品快速成型技術(shù)即3D打印技術(shù)的出現(xiàn)，在生產(chǎn)制造產(chǎn)業(yè)的領(lǐng)域掀起了一陣狂潮。產(chǎn)品快速成型技術(shù)隨著日益成熟的技術(shù)以及逐漸減少的成本，被應(yīng)用在了如交通等多個行業(yè)和領(lǐng)域。3D打印技術(shù)的發(fā)展也促進(jìn)了現(xiàn)代技術(shù)與傳統(tǒng)工藝相融合的情形的出現(xiàn)，從而使得家具產(chǎn)品的設(shè)計有了新的思路與方法。

一、簡述3D打印技術(shù)

3D打印技術(shù)是由快速成型技術(shù)發(fā)展而來的一種新型的制造技術(shù)。3D打印技術(shù)是一種以數(shù)字模型文件為基礎(chǔ)，通過材料的逐層增加、粘結(jié)等方式來構(gòu)造物體的技術(shù)，在學(xué)術(shù)上稱之為“增材制造”技術(shù)。3D打印技術(shù)融合了多種新型高端技術(shù)，如三維建模技術(shù)、自動控制技術(shù)等等。其主要是根據(jù)三維數(shù)字模型文件，利用激光束等多種方式，將種種不同的材料進(jìn)行一層一層的累加，從而制造出了與數(shù)學(xué)模型一模一樣的三維實(shí)物模型。3D打印技術(shù)的出現(xiàn)使得很多行業(yè)的工廠的生產(chǎn)方式發(fā)生了重大的改變，其制造產(chǎn)品的周期也在不斷地縮減。同時，更大大降低了制造行業(yè)的進(jìn)入門檻。

二、家具設(shè)計中的“新”與“舊”

隨著3D打印的技術(shù)日益成熟，其被應(yīng)用在很多的領(lǐng)域之中。將3D打印技術(shù)應(yīng)用在家具產(chǎn)品設(shè)計中，可以制造出很多傳統(tǒng)工藝無法制作或者制作難度很大的家具產(chǎn)品，這可以將現(xiàn)代高新科技與傳統(tǒng)工藝相結(jié)合，從而促進(jìn)家具行業(yè)的發(fā)展。

2.1 3D打印技術(shù)融入家具設(shè)計的意義

目前，3D打印技術(shù)占有各個領(lǐng)域技術(shù)力量的比重越來越高。在家具產(chǎn)品設(shè)計方面，3D打印技術(shù)的應(yīng)用，可以幫助家具設(shè)計師將自己的設(shè)計想法實(shí)踐出來，同時更激勵了設(shè)計師的創(chuàng)新思維能力，有利于促進(jìn)家具產(chǎn)品設(shè)計的創(chuàng)新發(fā)展。3D打印技術(shù)應(yīng)用在家具產(chǎn)品設(shè)計中的意義主要有以下兩點(diǎn)：

①設(shè)計師將3D打印作為一種設(shè)計工具使用，可以將其的設(shè)計想法通過構(gòu)建實(shí)物模型的方式展現(xiàn)出來。這不僅可以加快設(shè)計師的設(shè)計進(jìn)程，也可以使得設(shè)計師可以直觀的觀察自己設(shè)計，利于發(fā)現(xiàn)其中的薄弱或者不合理的地方，從而設(shè)計師可以針對其進(jìn)行有效的改進(jìn)，使得設(shè)計方案達(dá)到其理想的效果。

②節(jié)能環(huán)保是現(xiàn)在人們的主要生活理念。在傳統(tǒng)的家具產(chǎn)品制造工藝中，主要是通過減材的方式來達(dá)到環(huán)保的效果。而3D打印技術(shù)是將需要的材料進(jìn)行一層又一層的無縫隙不間斷的累積形成的，這節(jié)省了大量的資源的同時也很好的保護(hù)了環(huán)境。

2.2新技術(shù)與舊工藝相輔相成

所謂的“舊”是指在家具產(chǎn)品設(shè)計中運(yùn)用最多的木，它是傳統(tǒng)家具設(shè)計中不可缺少的重要部分；“新”是指3D打印技術(shù)，它的出現(xiàn)幫助人類解決了很多傳統(tǒng)制造業(yè)當(dāng)中的技術(shù)難題，更為制造行業(yè)注入了新的動力。通過將舊工藝與新技術(shù)有機(jī)結(jié)合，在家具產(chǎn)品設(shè)計的過程各自發(fā)揮出所特有的的屬性，從而使得家具設(shè)計邁入新的發(fā)展階段。

三、“新”與“舊”的結(jié)合應(yīng)用

傳統(tǒng)工藝具有精致、細(xì)膩等特色，而3D打印技術(shù)則具有可以快速成型、制造周期短等優(yōu)勢，將二者相互融合于家具產(chǎn)品的設(shè)計之中，可以達(dá)到傳承和發(fā)揚(yáng)中國優(yōu)秀傳統(tǒng)文化的效果。以坐具為例，來詳細(xì)闡述將傳統(tǒng)工藝與3D打印技術(shù)相結(jié)合的創(chuàng)新設(shè)計。

現(xiàn)如今，消費(fèi)者的需求越來越呈現(xiàn)個性化特征。此坐具模塊根據(jù)消費(fèi)者的個性化需求，通過對坐具單個的原件進(jìn)行組合而體現(xiàn)其的個性化。

坐具模塊共有三層：1為通孔連接件，2為角端連接件，3為實(shí)木。由于連接件承擔(dān)著紐帶的作用，因此，對它的要求較高。3D打印技術(shù)將需要的材料進(jìn)行一層又一層的無縫隙不間斷的累積從而形成產(chǎn)品實(shí)物，這有效的縮短了產(chǎn)品的生產(chǎn)周期。

通過使用3D打印技術(shù)，可以將模塊的連接件與實(shí)木的木材快速成型，消費(fèi)者可以根據(jù)自己的喜好和風(fēng)格使用本產(chǎn)品，同時，本產(chǎn)品還可以不同的組合形成不同的功能，這使得產(chǎn)品的使用壽命不斷增加。

結(jié)束語

快速成型技術(shù)的出現(xiàn)，使得全球的制造業(yè)發(fā)生了一場重大的變革。但是新技術(shù)的出現(xiàn)并不意味著傳統(tǒng)工藝可以被舍棄。我們可以將新技術(shù)與傳統(tǒng)工藝進(jìn)行結(jié)合，制造出新的工業(yè)產(chǎn)品。將3D打印技術(shù)與傳統(tǒng)的木工藝技術(shù)相互融合，使得家具產(chǎn)品的設(shè)計有了新的發(fā)展理念和思路，從而進(jìn)一步推動家具行業(yè)的的發(fā)展。

參考文獻(xiàn)：

[1]常偉，楊艷石.快速成型技術(shù)在家具設(shè)計中的應(yīng)用研究[J].包裝工程，2017，38（10）：171-174.

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[3]楊文龍.提升塑料家具產(chǎn)品附加值的設(shè)計研究[D].江南大學(xué)，2017.

（作者單位：黑龍江省綏化市慶安縣第二中學(xué)）