陳琳娜
(景德鎮學院 江西 景德鎮 333000)
3D打印技術給陶瓷行業發展帶來機遇
陳琳娜
(景德鎮學院 江西 景德鎮 333000)
3D打印技術作為新興的科技技術發展至今已有30年了,被稱為第三次工業革命是因為它先進的生產技術和成倍提升的生產效率。它對傳統的陶瓷產業帶來了挑戰的同時也帶來了新的機遇,不僅在造型方面有著獨一無二的地位,在古陶瓷修復方面也有著特有的優勢。3D打印技術高效、節能、高精確度的特征讓它在工業陶瓷制品的領域也有一席之地。
3D打印;造型;陶瓷
3D打印技術自1986年由美國提出距今已有30年了。它是一項新興的科技技術,也是一場工業革命,它是一種全新的產品生產模式,這項起源于美國的新技術,伴隨著計算機技術以及信息技術和新材料等系列關鍵技術的發展和突破,在醫療、航空、工業、房屋、汽車、陶瓷領域得到越來越多的重視及應用。
傳統的陶瓷制作工藝復雜,有 72道工序之多,粗略劃分需要經過采泥、練泥、拉坯、利坯、曬坯、刻花、施釉、燒窯、彩繪等步驟,而拉坯在成型方面起著重要作用,這個步驟直接決定了陶瓷的基本形態。傳統的拉坯受拉坯師傅技術與設備的影響,拉出的大多是圓形,稍微復雜精細的造型就只能靠模具加工,即使是模具在造型方面也受到很多限制,比如鏤空,就只能靠手工雕刻,不僅工藝要求高,耗費時間長,破損率高,成品率還低。3D打印機的出現,無疑解決了這個問題,3D陶瓷打印造型技術的出現,能夠完成傳統陶瓷工藝所無法表現的繁復三維結構。隨著3D打印機的不斷研究與開發,3D陶瓷打印從材料到技術設備都得到了不斷的提高與改進,對陶瓷藝術創作而言,可以讓陶瓷藝術家的創作不再受到技術的局限,他們可以利用3D打印機打印出任何他們想要的造型而不用擔心成本、時間等因素。
博物館對古陶瓷修復方面一直都是進展緩慢,難度大,耗時耗工也難達到理想的效果,因為燒制陶瓷或修復瓷片的尺寸在燒制前后有差距,以及修補過程中對文物的損傷都將造成損失與遺憾,如今,3D打印技術的出現解決了這個問題,無需接觸文物,其"量身定制"即通過采集樣本的三維數據信息再打印出實物來實現,現在3D技術已被運用于文物的修復和復制中,成為能夠最大限度降低修復與復制過程中對文物二次損壞的良好措施和手段之一。對比粉末打印和液化打印后,粉末打印比液化打印耗材成本低,適合大件器物的復制打印,還可以進行彩色打印。3D打印在文物修復中的應用更多的是在數據上的操作,掃描數據,根據已有數據測算出缺失部分的數據,對缺失部位進行填充,可以運用仿制軟件將完整部位的花紋和紋飾形狀進行仿制。如果缺失面比較大的時候,可以找到相同部分或者反相部分,直接復制,這樣就可以把整個物體的缺失部位測算出來進行修補。3D打印可以做到非接觸性進行掃描、修補、復制。它最大限度減少了翻模對文物的損害與磨損,而且它精確性非常高,隨著3D打印材料與設備的不斷更新,3D打印技術在古陶瓷修復這一方面有很好的發展前景。
隨著高科技的不斷發展,人們對高科技產品也在不斷提出更高的要求。在這樣的環境下,耐高溫工業陶瓷制品的需求日益旺盛,而傳統陶瓷制品精確度不夠,但隨著3D打印技術在陶瓷材料這一方面取得的突破,預陶瓷樹脂這項新技術,能像常規的聚合物材料那樣被3D打印成各種復雜的形狀,也能對它進行高溫加熱。經過 1700度高溫對它進行加熱,將預陶瓷樹脂加熱成一種常規的陶瓷實物。這樣打印出來即成型的陶瓷制品能被用到的領域大大增加,它們出現瑕疵的概率更小,而它們能抵抗住的撞擊時間更長,這種耐高溫陶瓷制品非常符合航空和工業類這種高精密度規格尺寸的嚴格要求,從而降低它們的制造成本,節約資源。
3D陶瓷打印技術帶來成倍提升的制造效率,以及手工無法實現的造型工藝,吸引了很多陶瓷行業人士的關注,也有很多高校及企業引進了3D打印機,主要用于工業設計進行模型設計、制作與實踐,3D打印模式非常適合現代80后和90后的“喜好”,相比傳統陶瓷手工制作,現在80和90后更熱衷于他們喜愛的電腦操作,突破傳統陶瓷制作技術上的局限性,可以隨心所欲的做設計而不用擔心變型與破損等因素,對于陶瓷藝術創作而言,它不僅為創作者多提供了一個選擇,而且豐富了藝術形態。對于企業而言,它提高了效率,降低了成本與破損率,補充中層市場的同時,不斷向更高端的市場發展。所以說,3D打印技術的發展不僅對陶瓷行業來說是一個新的機遇,一個更多的選擇,對其它各行各業而言都是一個新的機遇。
[1]建材發展導向《陶瓷 3d 打印技術的現狀及發展趨勢》玻陶資訊摘自中國衛生建筑陶瓷網 2015年第20期
[2]呂東旭.《3D打印的特點及應用解析》.科建園地.2015年
本論文用于景德鎮市 2015年度軟科學計劃項目課題《第三次工業革命——3D打印技術對景德鎮傳統陶瓷業影響的研究》研究結果