3D打印技術在展示道具中的發展趨勢

王曉慧

摘 要：由于展會建設周期短、時效性強的特點，展具得不到重復利用，多為用后即棄，造成了大量的浪費。同時，傳統制造方式所生產出來的展具在造型上很難再有突破，設計師的創新思維也會受此影響。3D打印技術的興起與普及為這些問題提供了新的思路。3D打印技術與傳統制造業各有優劣，并且3D打印技術不可能在朝夕間取代傳統制造業，因此兩者有效的結合是符合綠色設計，實現可持續發展的有效途徑。

關鍵詞：3D打印技術；展具設計；綠色設計

自20世紀80年代得到發展以來，3D技術與不同領域的高精尖技術結合，在航空航天、醫療、建筑、文創等方面得到應用。3D打印所展示出的美好前景促使許多國家掀起3D打印技術的熱潮，使其得到廣泛應用。在現今數字化制造的背景下，如何有效地將3D打印技術與傳統制造業結合，緩解傳統制造業帶來的浪費、污染等問題的銳勢，這是現在亟需處理的。

會展經濟發展迅猛，展會對展示道具的需求也越來越巨大。在其設計、建造的過程中，不可避免地產生材料、能源的浪費，造成環境的污染。這與現在所提倡的可持續理念背道而馳。

展示道具作為傳統制造業的產物之一，繼承其劣勢與不足。3D打印這一新技術的介入將給傳統制造業帶來改變，以展示道具為例進行研究具有典型性與普遍意義，也給展示設計的發展帶來新的契機。

一、3D打印技術在設計領域的應用

隨著數字化制造技術的不斷革新，3D打印技術也在邁向成熟，其技術有了大幅的提高。與傳統制造業減去材料的加工技術不同，3D打印是依托計算機軟件，設計出三維數據模型，然后在特殊的成型設備中，將液體、粉末、絲狀、塊狀等不同狀態的打印材料通過特定噴頭噴出，產生連續的物理層疊加，逐層堆砌材料來塑造對象實體的技術，又稱為快速成型技術、增材制造技術。現今，快速成型技術主要有LOM分層實體制造技術、SLS選區激光燒結、FDM熔融層積成型技術、SLA立體平版印刷技術、3DP技術。

3D打印技術與設計領域的跨界合作屢見不鮮，如在家具、建筑、雕塑、車輛、服裝、文物修護這些方面。在2016年，Local Motors公司發布了世界首款3D打印汽車Olli。它是一輛無人駕駛巴士，并且已通過上路測試。相較于傳統的汽車制造需要投入大量資金和時間進行設計、模具制造、技術研發，而后才能進行大規模生產，3D打印為小批量、定制制造提供了新的平臺。

在建筑產業中，3D打印技術也得到很多嘗試與應用。恩里克·迪尼于2013年運用D Shape3D打印機，以沙子為原材料建造一棟名為“Landscape House”的建筑。盈創科技在2014年以混凝土為打印材料進行3D打印，在一天內利用可回收材料建造了10棟200平方米的毛坯房。該公司負責的全球首座3D打印的辦公室于2016年在阿聯酋迪拜國際金融中心落成。該單層建筑占地面積為250平方米，打印材料為一種特殊的水泥混合物， 施工時長僅為17天。與傳統建筑行業建造情況相比，3D打印的建筑不但建材質量可靠，還可節約建筑材料30%～60%、縮短工期50%～70%、減少人工50%～80%，至少能使建筑成本降低50%。

二、傳統展示道具的現狀

（一）展覽的時效性

由于現今會展業蓬勃發展，展會交易繁多，對展示道具需求量大。因此展示道具有使用期短，流通量大，更替頻率高的特點。在我國，特裝展位和標準展位是展示空間的兩大類別。由于對展示效果的追求，特裝展位在展覽中得到廣泛運用，問題也隨之而產生。特裝展位雖然造型獨特、特征明顯，有更強的藝術性、更好的展示效果，但其展示道具在展會結束后并不能進行回收利用，易造成資源浪費、環境污染的現象。在展會中，很多別致、異形的創意造型依賴于木結構與金屬結構的支撐。這樣的展示道具在很多情況下都是一次性展具。這些傳統制造方式生產的展示道具回收利用率低，并且造成污染、浪費。這一現象亟需得到重視，并加以改進。

（二）展具造型的局限性

展示道具是品牌主題、展品與觀者之間的主要媒介，是信息傳遞的重要載體。主題性是展示活動至關重要的構成元素。不同類型的展示活動對應著不同的主題，即使是相同的主題，其表現手法、展示形式也各有特色。展會發展至今，想要以新穎的方式表現展會主題，基于傳統制造方式生產的展具在形式上很難大放異彩，也逐漸不能再滿足現今觀眾們快速變化的審美需求。傳統制造業生產的展具甚至在一定程度上束縛了設計師的設計思路，缺乏創造性，使得展示方式、空間設計變得千篇一律、乏味無趣。面對現在的窘境，展示設計、展示形式需要擺脫限制，突破常態，創造出符合時代趨勢、滿足美學需求、吸引觀眾并且能夠有效傳達信息的展示道具與展覽空間。3D打印這一新技術有著獨特的時代意義與象征意義，會為展具造型、展覽空間的設計注入活力。

（三）展具開發的復雜性

在傳統制造方式下，展具開發周期長，制造流程繁復。從設計草圖、建模、工程圖到工廠制作，一個符合高標準高要求的展示道具需要花費漫長的時間來完成各個零部件的制作。傳統的制作流程除了使得展示道具開發時間長以外，還會使得展具效果因為工藝復雜程度、制作精度等原因變得不可控制。

3D打印技術在展具的開發中省去了傳統工藝模具設計與制作、零件組裝等工序，直接從三維模型數據到實體展具，大大地簡化了制作流程，縮短了生產周期，節約了資源成本。由于不需要再次組裝，直接由電腦模型數據輸出生成，3D打印技術也簡化組裝過程，降低制作難度，增加了展示道具的精確程度。3D打印技術的介入使得設計師的創作不再受傳統制造技術限制，可以專注于展具形態創意與功能創新，美學屬性也將隨之得到增強。

三、展示設計發展趨勢

（一）3D打印設備的普及

從20世紀90年代開始，國內高校興起3D技術的自主研發，如：清華大學、華中科技大學、西安交通大學、中國科技大學。最近幾年，國內研究3D打印技術的公司如雨后春筍一般涌出，南京紫金立德、北京殷華、深圳維示泰克、江蘇敦超等企業已經實現3D打印機的整機生產與銷售。endprint

3D打印技術在越來越多的領域得到運用的同時，其打印材料、打印工藝也得到創新。在服裝設計領域，3D打印的材料有尼龍、ABS材質、Fila Flex材質等。在建筑行業，相關的打印技術有D型工藝、輪廓工藝、混凝土打印。今后，3D打印技術將變得越來越成熟、越來越普遍，滲透入人們的日常生活，它在展示道具設計的應用上也將會大放光彩。

（二）展示設計流程的變革

在以往的產品設計中，為追求利益，進行大規模的生產，消費者的需求被視為普遍統一的，個性化的需求被忽視了。展示設計中也有同樣的情況出現，對于創新、個性化的需求沒有得到足夠的重視。然而，新的展具生產制作流程是非常繁復的，3D打印技術的出現為設計流程帶來巨大的變革。在設計生產過程中，3D打印可以適用于多個環節，可以使得設計團隊、制造商、用戶之間的溝通變得更為直觀有效。在進行產品設計時，設計團隊一般采用平面圖紙作為可視化媒介進行交流。3D打印的應用能夠輕松得到更加精確、更便于交流的3D實體模型，設計團隊的成員、用戶都可以直觀地看見、觸摸、使用這些設計模型，比較結構、功能、造型的優劣，確認更為有效的產品概念。在與制造商洽談時，3D打印技術也可以減少由于信息交流不暢而造成的產品概念模糊等問題，有利于溝通效率的提高，有效地規避商業風險。

（三）低碳與可持續性的要求

低碳與可持續的要求也是綠色設計的要求。由于3D打印技術的特性，即對材料的直接疊加，而不是傳統工藝中對原材料的雕琢、削減，在制造過程它不會造成對原材料的大量浪費，不會像傳統制造業一樣產生大量垃圾。

在原材料的使用上，除了不同種類都得到開發以外，3D打印技術對廢物利用、回收再利用這類可行性進行了探索。北京崇建公司自主研發的建筑渣土3D打印技術就是廢物利用的典型案例。建筑渣土是建筑垃圾的主要組成部分，在運輸過程中遺撒、偷倒、亂倒等違法現象層出不窮。這不僅容易引發交通事故，影響航運，還會影響水質、水利設施，以及造成大量可用地的浪費，破壞生態環境。這一技術使得3D打印材料直接利用廢棄物渣土，減少運輸、消納費用，減少碳排放，實現資源循環利用。同時，3D打印技術對生產流程的簡化，進一步規避不必要的浪費，相對工廠的生產模式，在很大程度上控制了排放。這些都對3D技術應用于展具制作有很大啟示。

四、結語

在現階段，3D打印技術還是概念炒作的高峰階段，技術的成熟還需要時間來沉淀。3D打印現在所面臨的問題還有很多，主要可以分為三方面。首先就是成本問題。3D打印的熱度已經席卷全球，但它的普及率仍然是個問題，究其原因主要是因為成本高昂。倘若3D打印的成本得到控制，它的推廣與普及指日可待。其次，3D打印的后期處理、加工也存在困難，例如后期對表面材質的加工打磨、組合構建的拼合、顏色著色等等，都還沒有得到實際解決。同時，由于3D打印技術對于計算機軟件的依賴，文件很容易在網上獲取，版權也將是一個問題，但暫時還沒有相關條例對其進行保護。

3D打印技術與傳統制造業各有限制，各有優勢與不足，如何更好地讓兩者優劣互補，實現利益、環保最大化是我們需要進一步研究的課題。在不久的將來，3D打印勢必影響我們的設計理念，改變我們的設計流程、制造方法，迸發出更燦爛的創意火花。

參考文獻：

[1]諸葛陽，羅紫艷.3D打印技術在展示設計中的運用[J].藝術科技，2017，（01）：113.

[2]魯瀟.無痕設計理論指導下的展示道具設計生命周期初探[J].設計，2016，（21）：118-119.

[3]尹楊堅.低碳背景下標準化展示道具的設計方法[J].藝術與設計（理論），2016，（10）：87-89.

[4]何牧.展示道具的多維傳達方式研究[D].中國美術學院，2010.

[5]程凱，蘭紅波，鄒淑亭，錢壘，李滌塵.多材料多尺度3D打印主動混合噴頭的研究[J].中國科學：技術科學，2017，（02）.

作者單位：

南京工業大學藝術設計學院endprint