3D打印技術在古典家具模型開發中的應用

創新者：王 琛 郁舒蘭 劉 瑋

3D打印技術在古典家具模型開發中的應用

創新者：王 琛 郁舒蘭 劉 瑋

3D打印作為一種全新的快速成型技術，已經正成為迅猛發展的潮流。古典家具作為中華文明的瑰寶，被廣泛的收藏和傳承。通過3D打印技術開發古典家具模型，探索3D打印制作古典家具模型的工藝。古典家具模型既可以作為工藝禮品，又對古典家具文化的推廣具有重要意義。

中國古典家具作為中華文明值得驕傲的遺產，以其精湛的工藝、獨特的美感和深邃的文化聞名于世。明清家具更是中國古典家具的頂峰。明代家具以簡厚精雅為基本特征，清代家具體現雍容華貴的祥和之氣。家具文化傳承的方式有很多，古典家具模型的開發是傳承文化的便捷方式，是一種全新的探索。尤其通過3D打印技術制作古典家具模型，將新技術與傳統文化相融合，凝聚了豐富而深刻的內涵。

3D打印技術

“讓抽象變為現實，讓世界更加精彩”，3D打印技術正以其非凡的創造性改變著世界。

作為一種全新的增材成型技術，3D打印融合了三維建模技術、自動控制技術、新材料技術等諸多前沿技術，具有很高的科技價值。3D打印技術主要的成型工藝分為以下四種：（1）立體光固化成型（2）三維印刷成型（3）激光燒結成型（4）融化沉積成型。無論采用哪種成型工藝，產品生產制造的周期都大大降低。大批量的生產方式，逐漸被個性化、定制化的生產方式所替代。文藝范的人可以用3D打印定制文化禮品或工藝品，古典家具模型的開發也得益于新的生產方式。

家具模型

家具模型是家具文化傳播的新途徑，既可以作為一種工藝禮品，又可以作為家具文化傳播的載體。2005年法國設計師Patrick Jouin與Materialise公司合作，設計制造了Solid系列家具模型，利用立體光刻技術制造出Solid C2椅（如圖1所示）。2009年Patrick又制作出名為OneShot的折疊凳子（如圖2所示），讓設計界認識到家具模型的價值。從國內情況看，木工愛好者網站發布了一些制作家具模型的帖子，模型尺寸均按實物等比縮小，材料為實木（如圖3所示），部分采用紅木。實木制作的古典家具模型也已經出現在電商平臺上，例如淘寶網家具模型銷售網店，模型多為中國古典家具（如圖4所示），銷售量可觀。經過調研，家具模型的開發具有理想的市場潛力。

圖1　

圖2　

圖3　

圖4　

圖5　中國古典家具三維模型

圖6　逆向掃描家具模型

3D打印古典家具模型

3D打印古典家具模型的開發步驟如下：選擇合適的三維軟件，通過三維建模手段建立3D打印模型。模型為包含榫卯結構的中國古典家具模型（如圖5所示），依據實際尺寸信息按比例繪制。無法測繪的古典家具珍品，通過逆向掃描技術制作3D打印模型（如圖6所示），要求3D打印模型中無破面、環邊等缺陷，保證模型的精度與光順度。

選擇合適的3D打印技術打印模型，確保打印精度與穩定性。3D 打印的主流技術包括FDM、DP、SLA、SLS等，主要區別在于使用耗材和固態成型方法的不同。古典家具模型與實物的比例約為1∶8，對打印精度與表面粗糙度要求較高，通過實驗法對同種模型打印不同材質進行對比，研究合適的打印技術。

最后，把打印完成的零部件模型按照榫卯結構裝配。高精度的3D打印可以確保優異的裝配性，實現靈活拆卸。如果打印精度不高，在建模階段需要考慮公差配合。為了提高產品的仿真度，通過實驗探究合適的表面裝飾手段，體現木材質感。

總結

中國古典家具文化源遠流長，傳承古典家具文化意義深刻。3D打印古典家具模型，在保留中國古典家具文化的基礎上，融入先進生產技術，使之在飽含古典韻味的同時更加符合現代人的個性需求。本文通過3D打印古典家具模型的開發，探索3D打印制作古典家具模型的工藝，促進古典家具文化的傳播，具有較高的市場價值和深刻內涵。

王 琛 郁舒蘭 劉 瑋

南京林業大學家具與工業設計學院

王琛，男，碩士研究生，研究方向：3D打印技術。

2015年度江蘇省高校哲學社會科學研究項目：工業設計加速江蘇3D打印產業發展的方法與應用研究，項目批準號2015SJB042

10.3969/j.issn.1001-8972.2015.18.025