3D打印技術(shù)在服裝設(shè)計(jì)中的應(yīng)用研究

◎薛博文

（中原工學(xué)院 河南 鄭州 450000）

3D打印技術(shù)是20世紀(jì)90年代研制的一種全新的生產(chǎn)技術(shù)，又稱為三維打印技術(shù)或立體打印技術(shù)，是在結(jié)合設(shè)計(jì)模板的前提下實(shí)現(xiàn)個(gè)性化生產(chǎn)的一種技術(shù)，其具有一次成型、節(jié)省原料等特點(diǎn)，與傳統(tǒng)打印技術(shù)相比，3D打印技術(shù)的實(shí)質(zhì)是“材料堆積”，借助于不同機(jī)械、物理或化學(xué)等技術(shù)，有秩序地增設(shè)材料來(lái)印制實(shí)體。

從現(xiàn)實(shí)角度來(lái)看，3D打印技術(shù)已逐漸在服裝設(shè)計(jì)領(lǐng)域中得到深入的應(yīng)用，并且，能夠創(chuàng)建服裝設(shè)計(jì)中的一些獨(dú)特架構(gòu)。已經(jīng)有一些服裝設(shè)計(jì)品牌相繼利用3D打印技術(shù)完成了作品設(shè)計(jì)。例如“3D Systems”3D打印設(shè)備企業(yè)在2016年10月設(shè)計(jì)出一個(gè)新款“Fabricate”，其具備的功能是借助于夾層技術(shù)能夠打印出材料不一、圖形多樣的服裝飾品，在服裝行業(yè)備受矚目。

服裝制造業(yè)、廣告媒體、藝術(shù)人士等對(duì)3D打印技術(shù)產(chǎn)生了濃厚的興趣，且形成了很高的期盼。大部分人指出3D打印技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)“樣板進(jìn)去，服裝出來(lái)”。不過(guò)結(jié)合現(xiàn)階段的技術(shù)來(lái)看，3D打印技術(shù)若要實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)還需要經(jīng)歷一段時(shí)間的考驗(yàn)?，F(xiàn)階段，3D打印技術(shù)在服裝設(shè)計(jì)領(lǐng)域的發(fā)展受到一些因素的影響。

一、服裝面料

對(duì)于傳統(tǒng)的服裝面料來(lái)說(shuō)，一般以棉、麻、絲、毛、化纖等為主，利用紡織作成紗線，然后再利用針織或梭織制作成面料。在生產(chǎn)環(huán)節(jié)完成色彩染印任務(wù)等，利用粗細(xì)、結(jié)構(gòu)等不一的紗線等互相組合，由此能夠體現(xiàn)出面料的多變化特點(diǎn)。不過(guò)，對(duì)于目前推出的3D打印服裝來(lái)說(shuō)，因?yàn)榇蛴〔牧暇哂幸欢ǖ木窒扌?，現(xiàn)階段，并未研制出能夠打印服裝紡織面料的3D打印設(shè)備。對(duì)于大部分3D打印服裝的面料來(lái)說(shuō)，主要是PLA、ABS等塑料。通過(guò)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，體現(xiàn)出后現(xiàn)代主義特色，就好比人穿上“盔甲、雕塑”等一般，大部分能夠體現(xiàn)出設(shè)計(jì)師的設(shè)計(jì)理念，卻并非現(xiàn)實(shí)生活中能穿戴的服裝[1]。

對(duì)于已研制而成的3D打印服裝來(lái)說(shuō)，其對(duì)應(yīng)的材料以塑料為主。設(shè)計(jì)師把塑料制作成環(huán)形或片狀，再進(jìn)行自由組合。若要制作成舒適的服飾，則需要尋找適合的3D打印服裝面料，這一環(huán)節(jié)是極其重要的。2016年9月1日，一款3D纖維打印機(jī)——Electroloom被研制而成，其設(shè)計(jì)原理獨(dú)特、新穎，能夠生產(chǎn)出3D打印紡織物[2]。設(shè)計(jì)師利用電腦操作類似于服裝CAD軟件生產(chǎn)出所需要的服裝版型，然后將其放在設(shè)備中間，噴出的液態(tài)服裝面料則會(huì)被設(shè)備內(nèi)部的電場(chǎng)引導(dǎo)到模板中，以便于讓模板覆蓋最外一層膜。然后液體材料能夠互溶，從而生產(chǎn)出一個(gè)完整的服飾。在整個(gè)操作環(huán)節(jié)中，就好比金屬電鍍一般，或者是給一個(gè)模板噴漆，但是，待漆凝固之后，就變成了柔軟、舒適的服裝面料?？梢哉f(shuō)，整個(gè)操作環(huán)節(jié)無(wú)需剪裁或縫制。服裝是一次成型，不存在衣縫、結(jié)構(gòu)線等?，F(xiàn)階段，該設(shè)備能夠制作成聚酯纖維混棉服裝，不過(guò)，絲綢與丙烯酸纖維面料正處于重要的研發(fā)階段[3]。

從技術(shù)層面來(lái)看，這種類似于電鍍噴液型的3D打印技術(shù)，與目前的3D打印模式有極大的不同。值得肯定的是，如果結(jié)合服裝面料層面進(jìn)行分析，根據(jù)目前的3D打印技術(shù)，樹(shù)脂類材料能夠在既定的設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)中實(shí)現(xiàn)模塊組合，紗線材料能夠根據(jù)針織物的成型工藝完成打印。3D打印技術(shù)在加工成本、織物結(jié)構(gòu)等方面，不存在明顯的優(yōu)勢(shì)，唯有突破傳統(tǒng)的打印技術(shù)限制，不斷地拓展3D打印的概念，方可擴(kuò)大其發(fā)展空間。

二、服裝色彩

在服裝設(shè)計(jì)中，色彩是一個(gè)不可或缺的元素，會(huì)對(duì)服裝的風(fēng)格、潮流等帶來(lái)極大的影響，并且，色彩是目前3D打印技術(shù)發(fā)展的一個(gè)關(guān)鍵影響要素。那么如何在打印期間增添顏色，則是大多數(shù)設(shè)計(jì)師需要思考的一個(gè)重要問(wèn)題。為了最大化地控制成本及增強(qiáng)打印治療，3D打印服裝通常是單色。不過(guò)，對(duì)于服裝設(shè)計(jì)而言，色彩的豐富性是不可或缺的。結(jié)合當(dāng)前的技術(shù)來(lái)看，3D打印技術(shù)對(duì)于服飾色彩的呈現(xiàn)存在一定的局限性，一般來(lái)說(shuō)，其解決方法有三種。

（一）水文轉(zhuǎn)印法

水文轉(zhuǎn)印，又稱作“水文印刷”，其操作流程是：于透明的薄膜上打印所需要的色彩，然后把該薄膜置于相應(yīng)的試劑溶液內(nèi)，使薄膜慢慢地環(huán)繞物體，顏色隨后能夠被印染在物體表層。這種技術(shù)一般適用于“頭盔、手機(jī)殼、玩具、模具”等染色需求。不過(guò)，存在一定的局限性，因?yàn)楸∧は鲁習(xí)r會(huì)持續(xù)拓展，水轉(zhuǎn)印法的精準(zhǔn)度受限。針對(duì)一些復(fù)雜結(jié)構(gòu)而言，形態(tài)狀態(tài)復(fù)雜的服飾在應(yīng)用期間存在一定的限制。

（二）利用融合粉末或鋪設(shè)擠壓塑料

該技術(shù)對(duì)顏色的控制相對(duì)單一，通過(guò)若干個(gè)噴頭融合多個(gè)顏色的材料，或取代多個(gè)材料來(lái)達(dá)到色彩變化的目的。這種技術(shù)不能滿足服裝領(lǐng)域?qū)ι实某尸F(xiàn)需求[4]。

（三）像素噴墨法

該技術(shù)是在2D打印技術(shù)的基礎(chǔ)上拓展而來(lái)的，通過(guò)一些噴墨一點(diǎn)點(diǎn)地平鋪在物體表層，這必然會(huì)出現(xiàn)紫外線固化，變成固體，其能夠使人們對(duì)顏色的控制力度變大。不過(guò)對(duì)于該技術(shù)而言，其數(shù)據(jù)計(jì)算過(guò)于復(fù)雜，墨滴太小，一立方厘米的固體中包括2000萬(wàn)個(gè)墨滴。那么在利用3D打印技術(shù)的時(shí)候，必須要把所有墨滴考慮在內(nèi)。現(xiàn)今，這一項(xiàng)技術(shù)不具有產(chǎn)業(yè)化的發(fā)展優(yōu)勢(shì)，可以說(shuō)，這一制約因素是造成3D打印技術(shù)無(wú)法在服裝設(shè)計(jì)行業(yè)全面發(fā)展的一個(gè)主要原因。

三、服裝款式

3D打印技術(shù)具備的一個(gè)最大優(yōu)勢(shì)是：如果能夠在服裝設(shè)計(jì)行業(yè)廣泛應(yīng)用，必然能夠縮減生產(chǎn)工序，達(dá)到智能化“量體裁衣”的目的。所有人都能夠借助于該技術(shù)，設(shè)計(jì)生產(chǎn)出自己理想的服飾。由于數(shù)字化技術(shù)的不斷發(fā)展，在今后的服裝設(shè)計(jì)行業(yè)中，數(shù)字化已成為一個(gè)重要的發(fā)展趨勢(shì)。那么，對(duì)于服裝款式而言，其大部分收錄在數(shù)據(jù)庫(kù)內(nèi)，能夠按照不同客戶的體型達(dá)到個(gè)性化、多元化的設(shè)計(jì)目的[5]，并且，也能夠借助于對(duì)相關(guān)參數(shù)的修正，對(duì)某一款式進(jìn)行直接調(diào)整。特別是對(duì)于版型設(shè)計(jì)而言，能夠加強(qiáng)相應(yīng)的知識(shí)產(chǎn)權(quán)保護(hù),抄板這一現(xiàn)象必然能夠得到有效地遏制。

四、結(jié)語(yǔ)

總之，在3D打印技術(shù)快速發(fā)展的背景下，服裝設(shè)計(jì)師只需把自己的設(shè)計(jì)理念、設(shè)計(jì)風(fēng)格呈現(xiàn)在計(jì)算機(jī)上，然后確定某一面料或顏色，就可以通過(guò)一臺(tái)3D打印設(shè)備獲得相應(yīng)的成品。不過(guò)，若要真正地實(shí)現(xiàn)它，必須要擁有相對(duì)完善且成熟的3D打印色彩技術(shù)與面料打印技術(shù),不然，3D打印技術(shù)只能成為服裝設(shè)計(jì)師用于消遣的一個(gè)奇特、新穎的玩意，卻無(wú)法在市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中通過(guò)規(guī)?；a(chǎn)來(lái)?yè)屨际袌?chǎng)空間。