3D打印技術(shù)下首飾生產(chǎn)現(xiàn)狀及前景分析

王笑梅

摘 要：3D打印技術(shù)于上世紀(jì)90年代應(yīng)用在首飾設(shè)計(jì)行業(yè)中，給首飾設(shè)計(jì)行業(yè)注入了新的活力。論述了3D打印技術(shù)下的首飾生產(chǎn)現(xiàn)狀，分析了3D打印技術(shù)應(yīng)用在首飾生產(chǎn)中的可行性，并對(duì)其未來(lái)發(fā)展做出展望，目的是讓3D打印在首飾生產(chǎn)應(yīng)用中得到更好的普及。

關(guān)鍵詞：3D打印；首飾生產(chǎn)；現(xiàn)狀；前景

中圖分類號(hào)：TB 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A doi：10.19311/j.cnki.16723198.2019.31.098

3D打印作為一種高效快速的原型制造技術(shù)被廣泛應(yīng)用在首飾制造領(lǐng)域，該技術(shù)將虛擬數(shù)字智能化技術(shù)與實(shí)際產(chǎn)品連接在一起，以實(shí)際應(yīng)用為導(dǎo)向，可以彌補(bǔ)首飾制作傳統(tǒng)工藝的不足，為首飾設(shè)計(jì)人員提供了更多的設(shè)計(jì)自由度，一些打印工藝的性能和效果也逐漸被首飾制造界認(rèn)可，成為首飾生產(chǎn)商和首飾設(shè)計(jì)專業(yè)高校進(jìn)行首飾生產(chǎn)的重要手段之一。

1 3D打印技術(shù)下的首飾生產(chǎn)現(xiàn)狀

3D打印在首飾生產(chǎn)中的成型，需要首先運(yùn)用三維軟件在電腦中設(shè)計(jì)出首飾造型的數(shù)字模型方案，之后輸出符合3D打印機(jī)支持的STL文件或者3DP文件并進(jìn)入打印階段。簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)需要模型建立——分層處理——逐層打印這三個(gè)階段，在實(shí)際生產(chǎn)中根據(jù)實(shí)際情況，需要對(duì)設(shè)計(jì)文件進(jìn)行優(yōu)化處理，包括考慮支撐結(jié)構(gòu)，分層處理等，在準(zhǔn)備工作完成后，即可通過(guò)不同3D打印機(jī)打印出實(shí)物造型。

1.1 便捷的數(shù)字化技術(shù)

3D打印技術(shù)離不開(kāi)智能數(shù)字化軟件，利用計(jì)算機(jī)生成的數(shù)字化三維模型是3D打印的核心，正因如此，三維首飾模型的設(shè)計(jì)和制作，成為設(shè)計(jì)師工作價(jià)值的體現(xiàn)，設(shè)計(jì)師運(yùn)用JweleCAD、Rhino、3Desingn等首飾設(shè)計(jì)建模軟件，通過(guò)造型、材質(zhì)、色彩、佩戴方式等首飾設(shè)計(jì)語(yǔ)言，以數(shù)據(jù)形式對(duì)二維或三維圖形圖像進(jìn)行轉(zhuǎn)化、存儲(chǔ)、交換處理，結(jié)合3D打印將計(jì)算機(jī)虛擬模型進(jìn)行加工制作，后期還提供立體觀看和渲染模式。相比較在圖紙上創(chuàng)作首飾效果圖，計(jì)算機(jī)建模具有制作復(fù)雜模型的巨大優(yōu)勢(shì)，數(shù)據(jù)模型可以通過(guò)計(jì)算機(jī)進(jìn)行重復(fù)修改，擁有數(shù)據(jù)共享、直觀可視的極大便利，給首飾創(chuàng)作帶來(lái)無(wú)限的可能和獨(dú)一無(wú)二的效果。此外，數(shù)字化設(shè)計(jì)拉近了首飾消費(fèi)者和制造商之間的關(guān)系，在最終的首飾作品成型前，消費(fèi)者可以方便的對(duì)設(shè)計(jì)方案進(jìn)行反復(fù)修改，消費(fèi)者在設(shè)計(jì)中的參與度更高，對(duì)于定制的期望變得更強(qiáng)烈，推動(dòng)首飾由同質(zhì)化生產(chǎn)轉(zhuǎn)向個(gè)性化定制。

1.2 多樣化材料及成型方式

根據(jù)打印機(jī)原理和打印材料的不同，3D打印在首飾成型中作用為兩種：一種是輔助成型；另一種是直接成型。輔助成型的設(shè)備用一些廉價(jià)材料直接打印首飾作展示，或印出蠟?zāi)Ｓ糜诤笃诮饘贊茶T。而直接成型的打印機(jī)可直接打印出金屬實(shí)體（見(jiàn)表1）。

首飾行業(yè)一般應(yīng)用合金、蠟、尼龍、塑料等作為打印材料，目前國(guó)內(nèi)3D打印材料很多依賴進(jìn)口。3D打印技術(shù)在首飾行業(yè)大規(guī)模應(yīng)用的局限主要體現(xiàn)在材料、成本、加工速度、成型精度等方面。還有一個(gè)問(wèn)題是解決多種材料的混合制造，因?yàn)橹挥袑?shí)現(xiàn)了混合材料打印，才能豐富首飾的效果，創(chuàng)作出多元結(jié)構(gòu)的首飾。

1.3 復(fù)雜形狀和特殊造型的實(shí)現(xiàn)

3D打印可以將虛擬復(fù)雜的模型轉(zhuǎn)化為真實(shí)存在的實(shí)體，特別是對(duì)于一些的復(fù)雜的內(nèi)部中空、凹陷、互鎖或者有大量規(guī)則細(xì)節(jié)圖案的形狀。這一方面促使首飾創(chuàng)意的升級(jí)，使某些只存在于思想里，在傳統(tǒng)領(lǐng)域沒(méi)有實(shí)用價(jià)值的創(chuàng)新創(chuàng)意設(shè)計(jì)出現(xiàn)在首飾創(chuàng)作中；另一方面推進(jìn)了首飾制造的升級(jí)，某些運(yùn)用傳統(tǒng)制造方式較難成型，或者需要復(fù)雜的加工技術(shù)才能實(shí)現(xiàn)的特殊結(jié)構(gòu)得以被制作（見(jiàn)表2）。

1.4 簡(jiǎn)化傳統(tǒng)手工工藝

在傳統(tǒng)首飾加工的制作中，手工工藝是提高首飾附加值的重要原因， 3D打印技術(shù)可以作為輔助手段替換部分手工加工過(guò)程，以簡(jiǎn)化傳統(tǒng)工藝的加工流程。以花絲工藝為例，人工掐絲環(huán)節(jié)耗時(shí)長(zhǎng)且制作步驟繁瑣，3D打印技術(shù)運(yùn)用精確度較高的光敏樹(shù)脂打印出設(shè)計(jì)好的花絲作品模型，再用失蠟澆鑄法翻模，可以有效替換現(xiàn)有的人工掐絲環(huán)節(jié)。

3D打印技術(shù)是對(duì)傳統(tǒng)首飾加工方式的革命性突破，但是在現(xiàn)有的首飾生產(chǎn)條件下，無(wú)法完全取代花絲、鑲嵌、琺瑯，鏨刻等傳統(tǒng)手工工藝，對(duì)于一些連接結(jié)構(gòu)，3D打印也無(wú)法一次成型，需要將部件分開(kāi)打印組裝，總體來(lái)說(shuō)，傳統(tǒng)工藝和3D打印技術(shù)應(yīng)該是相互補(bǔ)充支持，共同發(fā)展完善的良性結(jié)合關(guān)系。

1.5 壓縮定制首飾的時(shí)間和成本

傳統(tǒng)定制首飾中小數(shù)量的鑄造會(huì)讓制造商造成人力物力的浪費(fèi)，3D打印在小批量生產(chǎn)方面有顯著優(yōu)勢(shì)，可以讓定制首飾的開(kāi)發(fā)更加快捷，只要設(shè)計(jì)師有了好的構(gòu)思，立刻就可以運(yùn)用數(shù)字化軟件和打印機(jī)實(shí)現(xiàn)，從設(shè)計(jì)到問(wèn)世的過(guò)程大大縮減，這在一定程度上降低定制首飾的成本，推進(jìn)了定制首飾的普及。事實(shí)上，市場(chǎng)上已經(jīng)存在很多定制首飾平臺(tái)，馬良行首飾定制網(wǎng)站（M-LAB）是金屬飾品定制比較成熟的在線設(shè)計(jì)平臺(tái)，網(wǎng)站的首飾定制操作流程包括品類選擇、自由定制、3D打印、送貨上門四個(gè)部分，消費(fèi)者的下單到收到產(chǎn)品只需要7天，其中時(shí)間和成本的壓縮都得益于3D打印技術(shù)。

2 3D打印技術(shù)應(yīng)用在首飾生產(chǎn)中的可行性

2.1 時(shí)代背景的推動(dòng)性

3D打印技術(shù)作為智能制造的一種，得到了國(guó)家和政府的大力支持，在工業(yè)4.0背景下，國(guó)家相繼出臺(tái)《中國(guó)制造2025》、《國(guó)家增材制造產(chǎn)業(yè)發(fā)展推進(jìn)計(jì)劃（2015-2016年）》等政策文件，為3D打印的發(fā)展提供政策保障和技術(shù)支持。首飾行業(yè)作為傳統(tǒng)古老的制造業(yè)，亟待轉(zhuǎn)型升級(jí)，可以抓住這個(gè)機(jī)會(huì)運(yùn)用智能技術(shù)提高生產(chǎn)效率，同時(shí)拉動(dòng)行業(yè)技術(shù)水平，促進(jìn)從業(yè)人員的更新?lián)Q代及素質(zhì)提升。

2.2 市場(chǎng)需求的迫切性

人類的制造業(yè)的五個(gè)階段分別是：少量定制——少量標(biāo)準(zhǔn)化——大批量標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)——大批量定制化——個(gè)性化量產(chǎn)，這一規(guī)律與經(jīng)濟(jì)水平發(fā)展相適應(yīng)，隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，居民消費(fèi)水平提升，消費(fèi)觀念轉(zhuǎn)變，個(gè)性需求增多，傳統(tǒng)的大批量生產(chǎn)的同質(zhì)產(chǎn)品已經(jīng)不能滿足消費(fèi)者的需求，作為貴重消費(fèi)品的首飾行業(yè)更需要在量產(chǎn)的規(guī)模下兼顧個(gè)性化需求，3D打印技術(shù)的應(yīng)用順應(yīng)潮流，契合社會(huì)現(xiàn)狀。

3 3D打印技術(shù)在首飾生產(chǎn)中的前景展望

總體來(lái)說(shuō)，在目前各方面的控制下，3D打印在首飾行業(yè)中的應(yīng)用將大大改變首飾行業(yè)現(xiàn)有的模式，但是仍然無(wú)法取代傳統(tǒng)的首飾加工方式，傳統(tǒng)加工仍會(huì)在很長(zhǎng)一段時(shí)間內(nèi)占據(jù)主導(dǎo)地位，但是3D打印對(duì)首飾行業(yè)的影響將會(huì)逐步攀升，是首飾傳統(tǒng)制造不可或缺的補(bǔ)充。

3.1 重塑首飾商業(yè)的價(jià)值鏈

3D打印使實(shí)體可以轉(zhuǎn)化為數(shù)據(jù)，間接改變了首飾銷售模式，可以大膽預(yù)測(cè)，未來(lái)銷售將有買賣實(shí)物轉(zhuǎn)變?yōu)橘I賣數(shù)據(jù)，首飾制造者可以通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)銷售再生產(chǎn)，滯銷的風(fēng)險(xiǎn)被降到最低，3D打印具有“即需即印”的便捷性，首飾銷售者無(wú)需生產(chǎn)實(shí)物，只需展示不同的設(shè)計(jì)款式，由消費(fèi)者下單購(gòu)買設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)，當(dāng)消費(fèi)者下單后，再開(kāi)始打印制造，然后迅速送貨上門，這種模式下首飾物流和庫(kù)存管理可能不再存在，避免了在物流中產(chǎn)生的貴重首飾的高額保價(jià)費(fèi)，以及庫(kù)存高價(jià)首飾材料的風(fēng)險(xiǎn)性。

3.2 傳統(tǒng)制造到智能創(chuàng)作的改變

有“世界工廠”之名的“中國(guó)制造”正努力轉(zhuǎn)向“中國(guó)智造”，首飾制造業(yè)在中國(guó)起步較晚，但在智能技術(shù)領(lǐng)域，我國(guó)和國(guó)際水平相差不大，基本在同一起跑線上。智能穿戴首飾在裝飾佩戴之外具有使用的功能意義，結(jié)合智能數(shù)字化的可穿戴首飾產(chǎn)品必將是未來(lái)首飾的一大亮點(diǎn)。3D打印是先進(jìn)制造業(yè)的代表，可以與智能數(shù)字化完美的契合，包括3D掃描，虛擬展示等，在未來(lái)可以把人工智能從計(jì)算機(jī)拓展到現(xiàn)實(shí)世界，利用3D技術(shù)直接打印具有感知和其他能力的智能首飾，這些數(shù)字技術(shù)推動(dòng)首飾由傳統(tǒng)制造轉(zhuǎn)向智能創(chuàng)作，更具時(shí)代性。比如將裝飾在手腕上的首飾，加入智能感知設(shè)備，成為一款功能性穿戴首飾，再比如增加的虛擬試戴功能，可以使消費(fèi)者直觀感受到首飾的穿戴效果。在未來(lái)，珠寶首飾企業(yè)要更新傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)和生產(chǎn)理念，要運(yùn)用智能技術(shù)抓住市場(chǎng)，堅(jiān)持科技創(chuàng)新，持續(xù)推進(jìn)3D打印技術(shù)，人工智能，機(jī)器人數(shù)字化等高技術(shù)服務(wù)應(yīng)用于首飾制造業(yè)之中，做大、做強(qiáng)“高端首飾制造”。

3.3 大規(guī)模生產(chǎn)到私人定制的轉(zhuǎn)變

傳統(tǒng)定制化首飾屬于小眾需求，因此成本高昂，傳統(tǒng)的批量化首飾生產(chǎn)為了滿足大多數(shù)消費(fèi)者的需求，往往款式比較單一，在選擇首飾產(chǎn)品時(shí)，眾多消費(fèi)者花費(fèi)時(shí)間和精力尋找合適的首飾款式。3D打印引入首飾生產(chǎn)可以將消費(fèi)者的購(gòu)買對(duì)象由實(shí)體轉(zhuǎn)化為數(shù)據(jù)，數(shù)字化軟件使設(shè)計(jì)師的門檻降低，消費(fèi)者自身轉(zhuǎn)變?yōu)樵O(shè)計(jì)師，可以自行設(shè)計(jì)并具有生產(chǎn)能力。同時(shí)消費(fèi)者對(duì)于品牌重視程度削弱，首飾定制材料的局限性也會(huì)被打破，可以預(yù)見(jiàn)，隨著3D打印技術(shù)的發(fā)展，未來(lái)的首飾設(shè)計(jì)將會(huì)由大規(guī)模生產(chǎn)轉(zhuǎn)向私人定制，消費(fèi)者自己制作的個(gè)性化首飾將會(huì)是未來(lái)首飾生產(chǎn)的主流。

4 結(jié)論

3D打印是一種數(shù)字化技術(shù)，而不僅僅是制造技術(shù)，它為首飾行業(yè)提供的便捷化數(shù)字化設(shè)計(jì)、多樣化材料及成型方式、復(fù)雜形狀和特殊造型的實(shí)現(xiàn)，并且簡(jiǎn)化了傳統(tǒng)手工工藝、壓縮定制首飾的時(shí)間和成本，在時(shí)代背景的推動(dòng)下，結(jié)合迫切的市場(chǎng)需求，這種技術(shù)將改變傳統(tǒng)首飾的產(chǎn)業(yè)模式。相信在未來(lái)，3D打印將重塑首飾商業(yè)的價(jià)值鏈，將首飾生產(chǎn)從傳統(tǒng)制造推向智能創(chuàng)作，并且推動(dòng)首飾產(chǎn)品從大規(guī)模生產(chǎn)轉(zhuǎn)向私人定制，為首飾行業(yè)轉(zhuǎn)型發(fā)展帶來(lái)前所未有的機(jī)遇。

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