超越極限的藝術(shù)

陳一介

3D打印，是快速成型技術(shù)的一種，它是以數(shù)字模型文件為基礎(chǔ)，運(yùn)用各種材料，通過(guò)逐層打印的方式來(lái)構(gòu)造物體的技術(shù)。3D打印通常是采用數(shù)字技術(shù)材料打印機(jī)來(lái)實(shí)現(xiàn)的。原先只被用于產(chǎn)品的模型制造，后逐漸被用于一些產(chǎn)品的直接制造和開發(fā)。該技術(shù)運(yùn)用廣泛，在珠寶首飾禮品、工業(yè)設(shè)計(jì)、建筑、工程和施工（AEC）、汽車，航空航天、牙科和醫(yī)療產(chǎn)業(yè)、教育、地理信息系統(tǒng)、土木工程、槍支以及其他領(lǐng)域都有所應(yīng)用。

3D print， is one kind of rapid prototyping technology，

it is through the digital model files as the basis， using

a variety of materials， to construct the object layer by

layer printing technique. 3D print is usually use digital

technology to achieve material-printer. Originally only was

used to manufacture the product model， after being used to

direct the manufacture and development of some products.

This technique is widely used in jewelry， gifts， industrial

design， architecture， engineering and construction （AEC），

automotive， aerospace， dental and medical industry，

education， geographic information system， civil engineering，

guns and other fields have been used.

走在繁華的都市喧囂中，仰望城市日新月異的變化，偶有一余走進(jìn)那個(gè)性十足的珠寶首飾店，欣賞著精致的設(shè)計(jì)作品；偶有一余邁入路邊的3D照相館，感受下逼真的“你”呈現(xiàn)在你驚訝的表情之下，你會(huì)目睹一項(xiàng)新的技術(shù)正在崛起——3D打印，它足以帶給生活中的你一種出乎預(yù)料的震撼，讓你傾聽科技前進(jìn)的步伐，感嘆人類想象力和創(chuàng)造力的偉大。

其實(shí)提到3D打印，作為當(dāng)今世界的熱門話題，想必大多數(shù)人都不會(huì)陌生，作為一種新的技術(shù)，已經(jīng)初步運(yùn)用在珠寶首飾，汽車，航空航天，牙科，醫(yī)療教育等不同領(lǐng)域。

3D打印技術(shù)的起源

3 D打印技術(shù)的核心制造思想最早起源于美國(guó)。早在1 8 9 2年，J.E.Blanther在其專利中曾建議用分層制造法構(gòu)成地形圖。1902年，Carlo Baese的專利提出了用光敏聚合物制造塑料件的原理。1904年，Perera提出了在硬紙板上切割輪廓線，然后將這些紙板粘結(jié)成三維地形圖的方法。20世紀(jì)50年代之后，出現(xiàn)了上百個(gè)有關(guān)3D打印的專利。80年代后期，3D打印技術(shù)有了根本性的發(fā)展，出現(xiàn)的專利更多，僅在1986-1998年間注冊(cè)的美國(guó)專利就有24個(gè)。1986年Hull發(fā)明了光固化成型（SLA，Stereolithography Appearance），1988年Feygin發(fā)明了分層實(shí)體制造，1989年Deckard發(fā)明了粉末激光燒結(jié)技術(shù)（SLS，Selective LaserSintering），1992年Crump發(fā)明了熔融沉積制造技術(shù)（FDM，F(xiàn)usedDeposition Modeling），1993年Sachs在麻省理工大學(xué)發(fā)明了3D打印技術(shù)。

隨著各類3D打印專利技術(shù)的不斷發(fā)明，其相應(yīng)的生產(chǎn)設(shè)備也被相繼研發(fā)而出。1988年，美國(guó)的3D Systems公司根據(jù)Hull的專利，生產(chǎn)出了第一臺(tái)現(xiàn)代3D打印設(shè)備——SLA-250（光固化成型機(jī)），開創(chuàng)了3D打印技術(shù)發(fā)展的新紀(jì)元。在此后的十年中，3D打印技術(shù)蓬勃發(fā)展，涌現(xiàn)出了十余種新工藝及相應(yīng)的3D打印設(shè)備。

3D打印的原理

將一項(xiàng)設(shè)計(jì)物品轉(zhuǎn)化為3D數(shù)據(jù)，然后根據(jù)這些數(shù)據(jù)進(jìn)行逐層分切打印。說(shuō)得簡(jiǎn)單一點(diǎn)，3D打印是斷層掃描的逆過(guò)程，斷層掃描是把某個(gè)東西“切”成無(wú)數(shù)疊加的片，3D打印則是一片一片地打印，然后疊加到一起，成為一個(gè)立體物體。只是3D打印機(jī)使用的打印材料是特制的粉末而非普通的墨粉或墨汁。這些粉末在打印過(guò)程中會(huì)被一種特制”膠水”逐層黏合、固化，并不斷疊加，最終形成一個(gè)完整的立體物品。

3D打印在珠寶首飾領(lǐng)域的應(yīng)用

3D打印技術(shù)的運(yùn)用無(wú)疑給珠寶首飾領(lǐng)域帶來(lái)了新的機(jī)遇和新的發(fā)展空間，它改變了原有的設(shè)計(jì)方式和后期生產(chǎn)加工方式，完善了傳統(tǒng)手工藝與現(xiàn)代技藝相結(jié)合的生產(chǎn)模式，給珠寶首飾行業(yè)注入了一股新的活力。

設(shè)計(jì)師創(chuàng)意發(fā)揮的新天地

設(shè)計(jì)師傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)方式一般需要畫一張畫稿，由制作師來(lái)按照設(shè)計(jì)師的要求完成作品，作品多少受制作師技藝，制造工藝，概念溝通等因素影響而有所偏差，而3D打印技術(shù)通過(guò)設(shè)計(jì)師腦海的3D畫面轉(zhuǎn)換成電腦的3D模型，不再受制于傳統(tǒng)的制造技術(shù)，可以實(shí)現(xiàn)更為復(fù)雜的設(shè)計(jì)。例如復(fù)雜的樹枝纏繞，巖石不規(guī)則形態(tài)和孔洞，皮膚紋理等概念產(chǎn)生的作品。在越來(lái)越追求個(gè)性化、定制化的都市時(shí)尚產(chǎn)業(yè)，3D技術(shù)無(wú)疑使得設(shè)計(jì)師更容易滿足消費(fèi)者的個(gè)性需求，并且通過(guò)這些需求的反饋，直接在電腦中的3D模型進(jìn)行一些改變，更貼合消費(fèi)者的意愿。

制作方式“非同凡響”

看到不斷敲打金屬表面，焊接的畫面，知道首飾制作師又開工了，而3D打印的產(chǎn)生使得“制作師們”坐在了電腦面前，通過(guò)專業(yè)的軟件進(jìn)行珠寶首飾的繪制，省去人工起版的環(huán)節(jié)，鑲嵌首飾的鑲口大小可在電腦文件中自由更改，而免掉了以往不同大小鑲口需要重新起版的麻煩。還能彌補(bǔ)傳統(tǒng)工藝在制作規(guī)則，對(duì)稱，重復(fù)紋樣等樣式上的不足。

技術(shù)與藝術(shù)的“雙重奏”

通過(guò)3D打印出來(lái)的樣板，讓產(chǎn)品在制作效率、精度、美觀性上有很大的提升，看到精致無(wú)比的打印樣板，感受到技術(shù)給珠寶業(yè)帶來(lái)的驚喜，使設(shè)計(jì)師的設(shè)計(jì)理念和藝術(shù)性表現(xiàn)得更為完美。

在2 0 1 3 上海首飾新銳設(shè)計(jì)大賽上， 針對(duì)“ 摺” 這一設(shè)計(jì)主題， 我的一款設(shè)計(jì)就運(yùn)用到了3 D 打印技術(shù)， 設(shè)計(jì)作品《Cleopatras EYES》——通過(guò)三角對(duì)稱的奇特形式，立體炫麗顏色和內(nèi)壁精致的古埃及壁畫浮雕，形成一種時(shí)間和空間維度，暖色系（熱情，張揚(yáng)）與冷色系（雋秀，冷艷）之間的強(qiáng)烈對(duì)比，呈現(xiàn)出超凡脫俗的個(gè)性魅力。

3D打印在珠寶業(yè)的未來(lái)發(fā)展前景

目前3D打印產(chǎn)業(yè)總體處于新興技術(shù)的產(chǎn)業(yè)化初級(jí)階段，珠寶業(yè)亦是如此。打印首飾的材料主要是以蠟和樹脂為主，與傳統(tǒng)的制造技術(shù)形成互補(bǔ)。應(yīng)用于珠寶個(gè)性定制方面的生產(chǎn)，主要適合于小批量生產(chǎn)，形成一定規(guī)模的生產(chǎn)，但產(chǎn)業(yè)規(guī)模化程度不高，技術(shù)創(chuàng)新體系不夠健全，教育和培訓(xùn)制度急需加強(qiáng)等諸多問(wèn)題有待解決。從中長(zhǎng)期來(lái)看，傳統(tǒng)手工藝和3D打印技術(shù)的優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)無(wú)疑帶給珠寶首飾業(yè)新的發(fā)展空間，這種技藝與藝術(shù)的完美結(jié)合將會(huì)讓珠寶首飾更加璀璨奪目。