3D打印技術(shù)及材料在服裝領(lǐng)域的應(yīng)用與發(fā)展

伍婷婷

（湖南九嶷職業(yè)技術(shù)學(xué)院 湖南 邵陽 425000）

1 引言

近幾年，隨著3D打印技術(shù)不斷發(fā)展和普及，該技術(shù)憑借著自身的高準(zhǔn)確性、強(qiáng)靈活性等特征，可以將計算機(jī)上的藍(lán)圖快速轉(zhuǎn)變?yōu)閷?shí)物，被廣泛地應(yīng)用于醫(yī)療、工業(yè)、服裝、教育等各個領(lǐng)域中，并取得了良好的應(yīng)用效果，為人們的日常生活提供了非常大的便利。在3D打印技術(shù)的應(yīng)用背景下，服裝行業(yè)取得了迅猛發(fā)展，但人們對服裝的時尚性和功能性提出了更高的要求，因此，如何將3D打印技術(shù)科學(xué)應(yīng)用于服裝領(lǐng)域中是相關(guān)從業(yè)者必須思考和解決的問題。

2 3D打印技術(shù)概述

2.1 3D打印技術(shù)原理

3D打印技術(shù)主要是指在電腦藍(lán)圖的基礎(chǔ)上，通過利用Solidworks、3DMax等軟件，完成對三維模型圖的構(gòu)建，在打印期間，將構(gòu)建好的三維模型圖輸入到3D打印機(jī)中，然后，嚴(yán)格按照相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和要求，科學(xué)設(shè)置打印速度、材料、形狀等多個打印參數(shù)[1]，此時，打印機(jī)會智能化對三維模型圖進(jìn)行分層處理，以完成對實(shí)體的建構(gòu)。

2.2 3D打印方法

3D打印方法在具體的運(yùn)用中，由于所選用的服裝材料類型不同，可以將其劃分為多種不同的技術(shù)，五種常用的3D打印方法如表1所示。

表1 五種常用的3D打印方法

不同的3D打印方法在3D成形原理、所用材料形態(tài)方面存在很大的差異性，而在服裝領(lǐng)域中經(jīng)常用到的3D打印方法主要有兩種，一種是SLS法，另一種是FDM法，其中，SLS法在具體的運(yùn)用中，主要利用粉末材料或者顆粒狀材料[2]，整體制作流程比較簡單，材料成本低、成形高效，但是，這種方法所選用的打印機(jī)體積比較龐大，且價格昂貴，對使用人員的操作能力提出了更高的要求。而FDM法在具體的運(yùn)用中，所選用的材料主要以熱熔性材料為主，具有成形效率高、加工精確度低、成品表面比較光滑性等特征，這兩種方法被廣泛地應(yīng)用于3D打印產(chǎn)品領(lǐng)域中，并取得了良好的應(yīng)用效果[3]。

3 3D打印技術(shù)在服裝領(lǐng)域的應(yīng)用

3.1 3D打印時裝

某服裝設(shè)計師通過利用3D打印技術(shù)，向人們形象、直觀地展示了新型、先進(jìn)的3D打印服裝，這些服裝材料以錦綸粉末材料為主，通過利用SLS法，實(shí)現(xiàn)對無袖上衣的一次性打印，并將紡織圖案融合在衣服上，D打印無袖上衣如圖1所示。

圖1 3D打印無袖上衣

來自紐約的一位服裝設(shè)計師通過利用FDM方法，嚴(yán)格按照時尚設(shè)計相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和要求，在3D打印技術(shù)的應(yīng)用背景下，設(shè)計和研發(fā)出了一款新型面料，這種面料具有一定的細(xì)膩性、豐富性和紋理性。在此基礎(chǔ)上，將新型面料與傳統(tǒng)服裝材料進(jìn)行充分結(jié)合，制作出如圖2所示的長袖外套。

圖2 3D打印長袖外套

3.2 3D打印智能服裝

某服裝設(shè)計師研發(fā)了一款如圖4所示的3D打印服裝Amphibio，這款服裝在具體的設(shè)計中，主要參照了水中生物，通過利用3D打印技術(shù)，對魚鰓形狀進(jìn)行模擬，試穿者穿上這款服裝，可以在水中自由地呼吸。

圖4 3D打印服裝Amphibio

來自美國的某服裝設(shè)計師通過從動物皮膚、魚鱗片以及各種鳥身上的羽毛獲取設(shè)計靈感，在3D打印技術(shù)的應(yīng)用背景下，制作出如圖5所示的Caress（）ft11eGaze智能披風(fēng)，這款服裝外觀結(jié)構(gòu)呈現(xiàn)出羽毛狀，具有一定的智能性，能夠自動識別別人的目光，并做出各種反應(yīng)，如收縮反應(yīng)、起伏反應(yīng)和延展反應(yīng)。

圖5 Caress（）ft11eGaze智能披風(fēng)

4 3D打印技術(shù)在服裝領(lǐng)域的發(fā)展前景

4.1 3D打印服裝的優(yōu)勢

通過將3D打印技術(shù)與傳統(tǒng)服裝行業(yè)進(jìn)行充分結(jié)合，為促進(jìn)服裝行業(yè)的創(chuàng)新、長遠(yuǎn)發(fā)展帶來了很大的機(jī)遇。因此，3D打印服裝在未來的發(fā)展中，主要表現(xiàn)出以下優(yōu)勢：（1）降低生產(chǎn)成本。在傳統(tǒng)的服裝生產(chǎn)模式下，涉及到的生產(chǎn)環(huán)節(jié)比較多，并且還要對服裝進(jìn)行反復(fù)修改和打樣，導(dǎo)致服裝相關(guān)信息泄漏，造成成品無法滿足消費(fèi)者的預(yù)期的期望。而3D打印技術(shù)的出現(xiàn)和應(yīng)用可以很好地解決以上問題，將服裝生產(chǎn)成本降到最低，這是由于該技術(shù)在具體的運(yùn)用中，可以確保模型與最終成品保持一致，便于消費(fèi)者利用構(gòu)建好的模型直觀、形象地看到服裝成品最終效果，為避免服裝原材料的浪費(fèi)。節(jié)省人力成本、生產(chǎn)成本打下堅實(shí)的基礎(chǔ)。（2）生態(tài)環(huán)保。在傳統(tǒng)的服裝生產(chǎn)模式下，需要用到固色劑、柔順劑，這些整理劑對服裝的生態(tài)性和安全性產(chǎn)生了不良的影響。而3D打印技術(shù)的出現(xiàn)和應(yīng)用，可以確保服裝一次性成形，省掉了傳統(tǒng)服裝制作相關(guān)程序，如剪裁、縫合等，這樣一來，不僅有效地節(jié)約了能源，還避免了大量布料的浪費(fèi)，同時，還降低了對環(huán)境的污染程度。（3）實(shí)現(xiàn)個體化需求。目前，隨著人們精神生活的不斷豐富，越來越多的人們開始追求限量版、個性化服裝。在傳統(tǒng)服裝生產(chǎn)模式下，服裝需要經(jīng)過多個加工環(huán)節(jié)，因此，服裝生產(chǎn)周期比較長，需要耗費(fèi)大量的人力、物力和財力，如果生產(chǎn)批量比較少，那么服裝價格必定上漲，無法滿足普通大眾購買需求。而3D打印技術(shù)的出現(xiàn)和應(yīng)用，可以直接采用建模打印的方式，根據(jù)消費(fèi)者個性化的需求，打印出多種個性化、私人訂制的服裝，并且這種3D打印服裝價格低廉、生產(chǎn)批量小，符合普通大眾的購買需求。

4.2 3D打印服裝的發(fā)展前景

3D打印技術(shù)出現(xiàn)和應(yīng)用為人們的日常生活提供了很大的方便，不僅最大限度地提高了社會物質(zhì)生產(chǎn)水平，還滿足了人們對智能化生活的需求，因此，3D打印服裝具有非常廣闊的發(fā)展前景。

4.2.1 服裝用3D打印設(shè)備的研發(fā)

目前，市場上3D打印服裝發(fā)展還不夠完善，為此，大量學(xué)者投入到服裝用3D打印設(shè)備的研究中，通過綜合運(yùn)用3D打印技術(shù)、3D掃描技術(shù)和虛擬試衣技術(shù)，開發(fā)出功能強(qiáng)大、實(shí)用性強(qiáng)的打印設(shè)備，以達(dá)到提高服裝設(shè)計效率和效果的目的。

4.2.2 對設(shè)計師專業(yè)要求高

通常情況下，3D打印服裝在具體的設(shè)計中，經(jīng)常會遇到服裝設(shè)計師與建模設(shè)計師意見不統(tǒng)一而無法清晰、有效地表達(dá)消費(fèi)者的真實(shí)需求，為了避免這一問題的出現(xiàn)，服裝設(shè)計師要熟練掌握和應(yīng)用服裝設(shè)計相關(guān)新知識和新技術(shù)以及3D建模軟件的操作技巧。

4.2.3 解決版權(quán)糾紛

由于3D打印技術(shù)具有以下兩大特征，分別是可復(fù)制性和快速成形性，部分服裝設(shè)計師借助3D打印技術(shù)這些特征，模仿和抄襲他人的優(yōu)秀作品，導(dǎo)致原創(chuàng)者的版權(quán)得到侵犯，因此，經(jīng)常出現(xiàn)版權(quán)糾紛問題。為了解決這一問題，可以采用構(gòu)建3D打印作品數(shù)據(jù)庫的方式，將數(shù)據(jù)庫與各臺打印機(jī)進(jìn)行充分連接，使其結(jié)合為統(tǒng)一的系統(tǒng)，用于對所有作品的存檔，此時，原創(chuàng)者為了避免自身的版權(quán)被他人侵犯，可以利用該系統(tǒng)申請版權(quán)保護(hù)，當(dāng)申請操作通過后，在沒有得到原創(chuàng)者的授權(quán)下，所有打印機(jī)無法打印原創(chuàng)作品，以實(shí)現(xiàn)對原創(chuàng)作品版權(quán)的全面保護(hù)。此外，通過利用數(shù)據(jù)庫，可以錄入和存儲各臺打印機(jī)操作者的個人信息，這樣一來，可以有效地避免因鑰匙被其他人復(fù)制而為原創(chuàng)者造成巨大的經(jīng)濟(jì)損失。

5 結(jié)語

綜上所述，3D打印服裝作為一種新型、先進(jìn)的服裝，深受廣大消費(fèi)者的喜愛和青睞，為促使傳統(tǒng)服裝行業(yè)的迅速轉(zhuǎn)型和發(fā)展打下堅實(shí)的基礎(chǔ)。在3D打印技術(shù)的應(yīng)用背景下，服裝行業(yè)在服裝材料、服裝款式等方面取得了極大的突破和創(chuàng)新，由此可見，通過將傳統(tǒng)服裝行業(yè)與3D打印技術(shù)進(jìn)行充分結(jié)合，為提高3D打印服裝的生產(chǎn)力和市場核心競爭力，促進(jìn)3D打印服裝的健康、可持續(xù)發(fā)展提供有力的保障。