3D打印技術(shù)在首飾設(shè)計(jì)中的應(yīng)用研究

楊 琳 魯迅美術(shù)學(xué)院

3D打印技術(shù)的發(fā)展雖然相較于其他行業(yè)來說比較緩慢，但是隨著3D打印技術(shù)的普及，設(shè)計(jì)師的創(chuàng)意研究越來越多，尤其是在競(jìng)爭(zhēng)日益激烈的首飾設(shè)計(jì)領(lǐng)域，設(shè)計(jì)師利用3D打印技術(shù)進(jìn)行創(chuàng)新設(shè)計(jì)，以提高產(chǎn)品競(jìng)爭(zhēng)力。3D打印是一種個(gè)性化的多角度設(shè)計(jì)，并且可以輕松地對(duì)設(shè)計(jì)進(jìn)行修改和完善，可以實(shí)現(xiàn)復(fù)雜的幾何形狀設(shè)計(jì)，這些都是傳統(tǒng)技術(shù)無法實(shí)現(xiàn)的。與傳統(tǒng)的工業(yè)生產(chǎn)模式相比，3D打印技術(shù)使得制造更加靈活，從而制作出多種風(fēng)格的首飾。近年來，除了開發(fā)柔性或高強(qiáng)度材料外，金屬、紙張、橡膠、混凝土、可食用材料、石頭、木頭等應(yīng)用于印花的材料也變得多樣化。這樣的開發(fā)有望使時(shí)尚首飾更加多樣化。3D打印技術(shù)簡(jiǎn)化了傳統(tǒng)飾品的設(shè)計(jì)過程，利用電腦可以輕松地進(jìn)行設(shè)計(jì)，從而制作出精致的飾品模型。所以，3D打印技術(shù)打破了現(xiàn)有首飾設(shè)計(jì)的局限性，實(shí)現(xiàn)了多種飾品的設(shè)計(jì)。另外，其擴(kuò)大了材料的應(yīng)用范圍，也節(jié)約了生產(chǎn)成本。

一、3D打印技術(shù)的優(yōu)勢(shì)

3D打印技術(shù)在建筑、汽車、航天、工業(yè)裝備、醫(yī)療領(lǐng)域等逐漸得到應(yīng)用。同時(shí)，在時(shí)裝設(shè)計(jì)方面，3D打印技術(shù)也有很多優(yōu)勢(shì)。首先，隨著技術(shù)的發(fā)展，3D打印產(chǎn)品生產(chǎn)的便利性和準(zhǔn)確度越來越高。3D打印過程中設(shè)計(jì)稿件可以永久保存在應(yīng)用程序中，如需修改也能快速完成，同樣的設(shè)計(jì)也可以多次打印。其次，傳統(tǒng)工藝制作需要大量的工具，如切削刀具、吊機(jī)等。3D打印技術(shù)利用計(jì)算機(jī)生成三維CAD圖形，只需一臺(tái)計(jì)算機(jī)即可，所以在設(shè)計(jì)生產(chǎn)上節(jié)省了很多人力。最后，3D打印可以將制造過程中丟棄或剩余的材料最小化，通過弱化可以大幅度提高材料的利用率。同時(shí)3D打印既可以完成個(gè)性化定制，又可批量生產(chǎn)。而且，3D打印產(chǎn)品是環(huán)保的。傳統(tǒng)的金屬加工方法經(jīng)常會(huì)有大量的金屬?gòu)U棄原料，會(huì)造成嚴(yán)重的資源浪費(fèi)。3D打印可以在很短的時(shí)間內(nèi)制造實(shí)物模型，它也可以在大量生產(chǎn)方面發(fā)揮作用。3D打印技術(shù)與傳統(tǒng)的大量生產(chǎn)方式相比，在速度及費(fèi)用等方面的競(jìng)爭(zhēng)力較高，同時(shí)可打印材料的種類也很多。

3D打印技術(shù)是獨(dú)特的、復(fù)雜的，它能創(chuàng)造出復(fù)雜的、立體的空間結(jié)構(gòu)，適合于時(shí)尚首飾設(shè)計(jì)。3D打印技術(shù)的應(yīng)用可以讓設(shè)計(jì)師進(jìn)行多種設(shè)計(jì)、制作，可以縮短開發(fā)過程。同時(shí)，能接受3D打印首飾的消費(fèi)者也逐漸增多。3D打印技術(shù)的諸多優(yōu)點(diǎn)在首飾設(shè)計(jì)領(lǐng)域有廣泛的應(yīng)用。

二、3D打印技術(shù)的應(yīng)用

3D打印在首飾設(shè)計(jì)方面具有復(fù)制性、對(duì)稱性、融合性、實(shí)驗(yàn)性、功能性、經(jīng)濟(jì)性等特點(diǎn)。只要有3D打印機(jī)就可以以類似的設(shè)計(jì)無限復(fù)制。首先，在使用3D打印技術(shù)制作產(chǎn)品的過程中，均可設(shè)定準(zhǔn)確數(shù)據(jù)對(duì)稱打印。其次，3D打印設(shè)計(jì)有不同材質(zhì)和顏色方面的選擇，為設(shè)計(jì)師設(shè)計(jì)作品提供了更多的選擇，而且作品變幻莫測(cè)。同時(shí)我們可以通過3D打印，使得制作的材料更加多樣化，并且采用3D打印技術(shù)打印的成品可以擺脫傳統(tǒng)工藝煩瑣的中間步驟，根據(jù)3D打印材料的構(gòu)成密度和強(qiáng)度可以制作高耐久性的產(chǎn)品。最后，從3D打印設(shè)計(jì)到生產(chǎn)成品，方便了供給管理和庫存管理，可以節(jié)省時(shí)間和費(fèi)用。

（一）3D打印技術(shù)的多樣性、文化性、社會(huì)性、經(jīng)濟(jì)性在各領(lǐng)域應(yīng)用的發(fā)展

首先，3D打印在航空、汽車、家電產(chǎn)品、醫(yī)療設(shè)備、建筑、教育、娛樂、玩具等多個(gè)領(lǐng)域都取得了巨大成就。其次，隨著3D打印用途的擴(kuò)大，在文化、社會(huì)、經(jīng)濟(jì)領(lǐng)域發(fā)生了巨大的變化。從文化角度來看，3D打印技術(shù)可以將手工業(yè)無法完成的設(shè)計(jì)變得容易實(shí)現(xiàn)。設(shè)計(jì)師的創(chuàng)意通過提供3D打印數(shù)據(jù)就可以直接呈現(xiàn)在大眾視野中。所以，3D打印技術(shù)可以豐富人們的生活，也使得人們的消費(fèi)模式發(fā)生了很大變化。最后，符合消費(fèi)者品位的產(chǎn)品正在引發(fā)制造業(yè)變化，并創(chuàng)造更多3D打印工作機(jī)會(huì)。

（二）3D打印技術(shù)應(yīng)用在首飾設(shè)計(jì)中，對(duì)經(jīng)濟(jì)、效率等的影響

第一，經(jīng)濟(jì)方面控制成本，制作階段的變化可以使庫存管理和供應(yīng)管理簡(jiǎn)單化，節(jié)省人工和時(shí)間成本。第二，3D打印的發(fā)展和普及，讓3D打印技術(shù)已經(jīng)成為工業(yè)技術(shù)不可或缺的一部分，可以讓更多的人們體驗(yàn)科技的魅力。第三，3D打印技術(shù)具有更精細(xì)的設(shè)計(jì)和數(shù)據(jù)，這可以大大提升產(chǎn)品的生產(chǎn)效率。

（三）3D打印技術(shù)具有實(shí)用性、使用性、耐久性等特點(diǎn)

在實(shí)用性方面，與一般技術(shù)相比，3D打印技術(shù)在運(yùn)輸和制作過程中可以節(jié)省運(yùn)費(fèi)。在使用性方面，3D打印技術(shù)的數(shù)據(jù)易于修改，作品材料也可以隨意選擇，所以可以提高產(chǎn)品的使用性。在耐久性方面，3D打印技術(shù)根據(jù)材料的密度和強(qiáng)度的調(diào)整，可以做出耐用度很高的產(chǎn)品。同時(shí)3D打印首飾設(shè)計(jì)具有較高的融合性、社會(huì)性、適應(yīng)性。3D打印技術(shù)用于服裝設(shè)計(jì)可以使服裝具有強(qiáng)烈的穿著性和耐久性。利用3D打印技術(shù)可以將兩種布料粘貼在肩膀、腰部、背部，可進(jìn)行多種操作。相關(guān)研究數(shù)據(jù)表明，消費(fèi)者對(duì)服飾最需要的是創(chuàng)新性、舒適性、穿著感，為此，我們需要進(jìn)一步研究3D打印技術(shù)的個(gè)性化定制等，以便滿足客戶的個(gè)性化需求。在現(xiàn)在的研究中，創(chuàng)新性源于3D打印材料的不同性質(zhì)，所以如果你想制造更多的創(chuàng)新材料，那就要設(shè)計(jì)出更多樣更多元化的產(chǎn)品。穿著性是指穿著后的體驗(yàn)和感覺。個(gè)性化定制服務(wù)是根據(jù)消費(fèi)者的喜好而個(gè)性化制作的產(chǎn)品。隨著人們對(duì)新設(shè)計(jì)和新功能需求的不斷增加，3D打印技術(shù)在首飾設(shè)計(jì)中的應(yīng)用已經(jīng)變得非常重要。而舒適性是指無論你的產(chǎn)品是否具有創(chuàng)新性，如果客戶穿起來不舒服，就應(yīng)該不會(huì)經(jīng)常使用，也不可能追加購(gòu)買。穿著感與服飾的材料、尺寸、質(zhì)量、印刷方式密切相關(guān)，我們需要更好地幫助人們選擇，3D打印技術(shù)可以進(jìn)行個(gè)性化的設(shè)計(jì)，通過測(cè)量和掃描人的身體尺寸并能夠制作出與此相匹配的產(chǎn)品。

3D建模渲染首飾模型

3D建模竹編元素首飾模型

三、3D打印在首飾設(shè)計(jì)方面的發(fā)展

21世紀(jì)初，3D打印開始被應(yīng)用于首飾設(shè)計(jì)中，主要用于塑造圖案。3D打印平臺(tái)對(duì)于沒有3D打印機(jī)的消費(fèi)者也可以自行設(shè)計(jì)3D打印配件，當(dāng)你需要用的時(shí)候平臺(tái)可以提供服務(wù)并上傳出售，并且這些平臺(tái)可以共享3D打印機(jī)資源，從而提高設(shè)備的利用率。這種3D打印平臺(tái)可以逐步形成體系化的產(chǎn)業(yè)規(guī)模，與不同領(lǐng)域的技術(shù)接軌。隨著社會(huì)的發(fā)展，3D打印技術(shù)作為一種智能制造，得到了國(guó)家和政府的大力支持。珠寶行業(yè)作為一個(gè)古老的傳統(tǒng)制造業(yè)，急需轉(zhuǎn)型升級(jí)。我們可以抓住這個(gè)機(jī)會(huì)，利用智能技術(shù)提高生產(chǎn)效率，提升行業(yè)的技術(shù)水平。

同時(shí)，隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，人們的消費(fèi)觀念也發(fā)生了變化，越來越多的人開始有了個(gè)性化需求，傳統(tǒng)的大規(guī)模生產(chǎn)的同質(zhì)化產(chǎn)品已經(jīng)不能滿足消費(fèi)者的需求。隨著珠寶首飾行業(yè)的消費(fèi)品越來越昂貴，既要滿足規(guī)模生產(chǎn)，又要滿足消費(fèi)者個(gè)性化需求的3D打印技術(shù)順應(yīng)了時(shí)代發(fā)展的趨勢(shì)。在3D打印平臺(tái)上，消費(fèi)者可以自己制作飾品，自己決定各種飾品的風(fēng)格以及創(chuàng)意理念，可以依據(jù)自身的經(jīng)歷來制作具有特殊意義的首飾，并將這些作品分享給大家，同時(shí)也可以將制作中所遇到的問題共享。因此，在當(dāng)今信息化年代我們不僅可以解決3D打印帶來的挑戰(zhàn)，也可以為更多的人提供3D打印服務(wù)技術(shù)。

3D打印還可以快速滿足不同的消費(fèi)者需求。在材料利用方面，擴(kuò)大了選擇的范圍，降低了購(gòu)買價(jià)格，為一般消費(fèi)群體提供了更合適的產(chǎn)品和服務(wù)。在前瞻性研究中，有很多研究者開發(fā)了3D打印的首飾設(shè)計(jì)，但很少有研究者關(guān)注潛在消費(fèi)者對(duì)首飾的喜好。3D打印的首飾隨著3D打印技術(shù)的發(fā)展，其新鮮度和創(chuàng)新性一定會(huì)下降。所以，了解消費(fèi)者的喜好對(duì)幫助我們開發(fā)3D打印飾品很有必要。

目前，3D打印技術(shù)在首飾行業(yè)的應(yīng)用極大地改變了珠寶首飾行業(yè)現(xiàn)有的模式，但仍無法取代傳統(tǒng)的珠寶首飾加工，傳統(tǒng)的加工仍將在很長(zhǎng)一段時(shí)間內(nèi)占據(jù)主導(dǎo)地位，但3D打印對(duì)珠寶首飾行業(yè)的影響將逐漸上升，是對(duì)傳統(tǒng)珠寶制造的補(bǔ)充。

四、3D打印在首飾設(shè)計(jì)中的應(yīng)用

最初的3D打印首飾設(shè)計(jì)大多是熱塑性塑料，使用了聚氨酯、尼龍、塑料等。目前，飾品設(shè)計(jì)材料有黃銅、青銅、14K金、18K金、鈦合金、鋼等。雖然我們可以用這些材料來替代，但也存在制作費(fèi)用比傳統(tǒng)人工制作費(fèi)用高的缺點(diǎn)。采用3D打印工藝制作的首飾，其金屬表面的硬度可以產(chǎn)生多種效果，如光澤表面及高光澤表面。

3D打印技術(shù)在首飾設(shè)計(jì)中應(yīng)用的優(yōu)點(diǎn)有：首先，首飾設(shè)計(jì)的智能化。3D打印技術(shù)將首飾設(shè)計(jì)與智能設(shè)備結(jié)合起來，不僅可以更快、更精確地制作，而且可以實(shí)現(xiàn)3D打印。利用印花工藝還可以大量生產(chǎn)首飾。其次，首飾設(shè)計(jì)的獨(dú)創(chuàng)性。其特征是3D打印與傳統(tǒng)工藝相比，更為精密、復(fù)雜，更具有獨(dú)創(chuàng)性。通過在設(shè)計(jì)領(lǐng)域使用3D打印技術(shù)，可以制作價(jià)格低廉的產(chǎn)品。利用3D打印技術(shù)可以很容易地打印出工藝復(fù)雜的首飾產(chǎn)品。同時(shí)，3D打印技術(shù)可以簡(jiǎn)化制作過程，傳統(tǒng)定制化的首飾屬于小眾需求，因此成本高昂，傳統(tǒng)的首飾生產(chǎn)雖然滿足了大多數(shù)消費(fèi)者的需求，但往往款式比較單一；同時(shí)在選擇首飾產(chǎn)品時(shí)，消費(fèi)者需要花費(fèi)大量的時(shí)間和精力尋找適合自己的首飾款式。而將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，讓消費(fèi)者自身轉(zhuǎn)變?yōu)樵O(shè)計(jì)師，可以自行設(shè)計(jì)，可以加快生產(chǎn)速度。最后，3D打印技術(shù)可選擇的材料多樣化，從塑料、陶瓷到貴金屬、銀都可以打印。3D打印技術(shù)的不斷發(fā)展，使得珠寶行業(yè)向智能化、專業(yè)化、個(gè)性化方向發(fā)展?，F(xiàn)代首飾設(shè)計(jì)的發(fā)展趨勢(shì)正在快速變化，消費(fèi)者參與設(shè)計(jì)的呼聲越來越高。有人說，3D打印是第四次工業(yè)革命的核心技術(shù)?？梢灶A(yù)見的是，隨著3D打印技術(shù)的發(fā)展，未來珠寶設(shè)計(jì)將從量產(chǎn)轉(zhuǎn)向私人定制。消費(fèi)者制作的個(gè)性化珠寶將成為未來珠寶生產(chǎn)的主流。

五、結(jié)論

3D打印技術(shù)讓人們不僅可以自由設(shè)計(jì)首飾，而且還可以開始自己的創(chuàng)作，可以自己體驗(yàn)3D打印平臺(tái)提供的服務(wù)。3D打印產(chǎn)品既快又輕，同時(shí)更加實(shí)用。消費(fèi)者可以通過定制化的服務(wù)制作出適合自己的產(chǎn)品。消費(fèi)者對(duì)3D打印積極的態(tài)度是3D打印發(fā)展的基礎(chǔ)。消費(fèi)者看中的是3D打印多元化的風(fēng)格、自主設(shè)計(jì)和能夠?yàn)樗麄兲峁┰嚧┑姆?wù)，而不滿意的地方在于材料和操作的限制。研究發(fā)現(xiàn)，客戶更喜歡購(gòu)買包包、鞋子和戒指這類的3D打印產(chǎn)品，他們也更喜歡簡(jiǎn)單的風(fēng)格設(shè)計(jì)；就顏色而言，黑色的塑料是最受歡迎的材料；人們?cè)谫?gòu)買配飾時(shí)，更加注重首飾設(shè)計(jì)的創(chuàng)新性；在制作3D打印配件時(shí)，人們首先考慮的是設(shè)計(jì)本身是否更容易與衣服相配。

最后研究發(fā)現(xiàn)，3D打印技術(shù)具有很強(qiáng)的可持續(xù)性、自由性和使用性，這也吸引了更多的人走進(jìn)了3D首飾這一領(lǐng)域，在這里每一位消費(fèi)者都是設(shè)計(jì)師，每一件作品都是藝術(shù)品。這些優(yōu)點(diǎn)不僅提高了消費(fèi)者的生活質(zhì)量，同時(shí)也能促進(jìn)3D打印首飾的更快發(fā)展，為首飾行業(yè)智能化轉(zhuǎn)型提供了有效助力。