3D打印技術應用在汽車內外飾件中的利與弊

宋輝 李雙良

摘要：近幾年，3D打印技術逐漸從一個陌生詞匯廣泛應用到人們生活工作內，今后必然成為時代關鍵部分。3D打印技術發展如何迅速并不是偶然，其是人們經過大量試驗與檢測之下得到的產物。3D打印技術對工業、建筑、醫學等行業發展造成顯著影響，同時國內外飾品數字化行業也逐漸顯著轉變。近年，飾品研究商開始將發展目光轉移到飾品3D打印技術。但是由于3D打印技術在汽車內外飾件上應用時間較短，雖然為汽車內外飾件帶來了一定幫助，但是也同樣帶來一定弊端，進而需要3D打印技術在汽車內外飾件上不斷完善。

關鍵詞：3D打印技術；汽車內外飾件

1、3D打印技術原理分析

3D打印技術有多種，如激光粉末成型、熔融塑料成型、感光樹脂成型等。技術原理是不論成型方法如何，都采用原料加層法形成3D物體。每一層材料只有0.1毫米-0.2毫米厚。與二維打印機相比，3D打印機多了一個維度，即z軸。通過x-y-z軸的運動，原材料被一層一層地堆積起來。3D打印機由三部分組成：電子部分、機械部分和軟件部分。

軟件部分：簡單地說，3D打印機通過軟件分為無數的3D模型層。這個層的厚度基本上等于3D打印機的精度，然后產生無數的印刷坐標命令用于機械執行。

機械部分：機械部分是印刷指令的定位部分。

電子部分：電子部分可以理解為軟件與機械部分之間的橋梁，主要是軟件產生的指令和數據緩存、電機的控制、溫度的控制等。由軟件生成的坐標指令由電子部分執行，以控制機械部分。為了精確的印刷目的。

2、3D打印技術在汽車內外飾件設計中的利端

2.1確定精準飾品數據

汽車內外飾件作品設計最為關鍵一個因素就是人們開車舒適，進而對司機身材了解就顯得尤為重要，可以精準測量人群各身體部位差異。[1]當前，傳統尺碼標準已經無法滿足目前飾品生產尺寸要求，進而汽車內外飾件尺寸應該更加人性化。應用數據校驗系統，設計者可以真正為顧客實現量體裁衣，為特殊身形人群設計出適合其身材的衣服。3D打印技術在汽車內外飾件內應用，設計人員可以按照顧客身體特點，制作三維基礎模型，規避傳統汽車內外飾件反復裝飾流程。[2]3D打印技術的應用，可以在最短時間內確定顧客尺寸，同時也可以對某項數據單獨修改。

2.2減少資源浪費

設計人員通過3D打印技術可以首先掃描飾品模型，按照客戶意愿開展汽車內外飾件三維設計，將飾品材料供應商所提供的材料根據飾品進行渲染，直到顧客滿足材料渲染效果即可，就多個角度了解該材質布料實際開車效果，這樣可以有效規避傳統反復嘗試布料所帶來的浪費，并且人力與時間等資源也可以得到大幅度降低。[3]

2.3縮短設計時間周期

傳統汽車內外飾件在設計制造時，設計人員所設計的每一件飾品都需要經過反復量體、剪裁，顧客在反復裝飾以后，按照顧客需求與實際開車效果，反復對汽車內外飾件樣衣進行修改加工，最終才能夠設計出雙方都滿意的作品。但是因為多種因素影響，出現放棄訂單情況，這是傳統飾品定制最大弊端之一。3D打印技術的產生，對飾品定制設計來說可以說是一次偉大創新。[4]

2.4減少飾品修改難度

飾品生產商生產飾品內最為困擾就是修改飾品，延長飾品設計周期。借助3D打印技術在虛擬制衣方面優勢，就可以有效改變汽車內外飾件這一情況[6]。3D打印技術虛擬樣板設計時間要遠遠小于實際飾品加工時間，這也就表示3D打印技術可以有效縮短汽車內外飾件不必要時間，縮短制版、更改、加工等環節對人力資源需求，最大程度降低汽車內外飾件生產成本。

2.5提升生產效率

隨著3D打印技術快速發展，3D打印機對打印材質要求也不斷降低，目前市面上大部分內材質都可以借助3D打印機完成打印，因此3D打印技術對物品形狀具有較高還原性。3D模型精細程度將直接決定飾品外形與打印物品真實度，滿足設計者對飾品設計需求。[7]設計人員經常設計出新型形態，不管是鏤空造型，還是柔順紗網等，3D打印技術都可以借助數據完成精細打印，并且打印時間也可以大幅度縮短。[8]

3、3D打印技術在汽車內外飾件應用弊端

3D打印技術主要采取數字技術材料完成打印，但是在該設計過程內，需要借助計算機構建針對模型，然后對三維模型分層劃分，也就是切片，進而借助打印機逐層打印。[9]3D打印技術關鍵就是建模。就飾品設計師來說，計算機知識相對比較匱乏，其在完成設計稿以后，怎樣讓設計師實現自身設計作品，就成為今后3D打印技術在汽車內外飾件內應用需要探索的問題。

在傳統飾品行業內，設計人員所使用到的面料種類反搜，但是目前3D打印技術所能夠打印到的材料種類十分有限，同時這些材料在打印完成以后的作品與飾品本質之間存在較大差別，首先就是在耐用性與舒適性上急需改善。所以，新型材料也是3D打印技術在汽車內外飾件內應用主要弊端。

4、3D打印技術在汽車內外飾件應用發展趨勢

4.13D打印將走進千家萬戶

當前，就常規3D打印機銷售價格來說，大部分家庭都具有購買能力，部分設計工作室已經配備了打印機。而就制造產品的3D打印機來說，因為受到操作者自身需求與素養等因素影響，限制了3D打印機進入千家萬戶。所以，目前使用3D打印機的基本上都屬于專業人士，例如工業設計師、產品制造設計師等，該類人群可以嫻熟操作建模技術，在虛擬世界內單獨創建對象，然后借助3D打印機制造出針對虛擬內容。所以，想要熟練應用3D打印機，就必須掌握數字化建模技能。[10]

4.2“第三次工業革命”

隨著3D打印技術的興起，作者發現互聯網上關于第三次工業革命的話題很多。人們開始將3D打印與第三次工業革命聯系在一起，筆者也與大家討論過：第一次工業革命是由蒸汽推動的。第二次工業革命是以電力為動力的。第三個應該是能源驅動的爆炸。[11]然而，3D打印技術只能是一種生產方式，不能作為驅動，所以第三次工業革命是未來。

4.3飾品未來的前景

如今，越來越多的消費者開始追求個性化和定制化的時尚產業。由于每個人的體型不同，在傳統的珠寶設計中很難滿足不同的口味，但是3D打印可以很容易地滿足消費者的需求，并且可以很快的定制。如果我們希望這項技術能很好地應用到飾品設計中，我們需要讓設計師放棄他們的刷子，更多地使用電腦。[12]為什么3D打印在飾品上沒有同樣的價值？因為飾品設計師最關心的是面料，面料是材料的選擇。只有當材料滿足需求時，才能廣泛實施。業內人士認為，3D打印只適合新鮮產品的創新和探索。不適合高層次汽車的設計。因為沒有奢侈品是使用裝配線生產。主要是因為消費者享受他們的手工藝品和他們自己的精神遺產的繼承。

參考文獻：

[1]梁笑晗，張津琿.基于FDM工藝的3D打印技術在飾品上的應用[J].紡織報告，2018（06）：16-17+23.

[2]王剛.論3D打印技術在飾品設計中的應用[J].紡織報告，2018（04）：70-71+77.

[3]衛保衛，王愛娣，張嘉敏，何亞男.基于3D打印技術的飾品個性定制產業發展研究[J].科技風，2018（04）：181+188.

[4]侯昕志.基于3D打印技術的飾品設計創新應用[J].設計，2017（15）：110-112.

[5]孫茜.3D打印技術在飾品方面的應用[J].西部皮革，2017，39（12）：16.

[6]彭澤洋，周鳳瑤，方琳.3D打印技術在飾品設計中應用研究[J].浙江紡織飾品職業技術學院學報，2017，16（03）：43-47.

[7]尹菁敏.3D打印技術對于飾品設計影響分析[J].山東工業技術，2017（09）：274.

作者簡介：

宋輝（1996.06-）男，四川遂寧，漢族，四川理工學院，研究方向：車輛工程。

李雙良（1996.05-）男，四川成都，漢族，四川理工學院，研究方向：車輛工程。