3D打印輔助脫胎漆器創作可行性工藝流程研究

（湖北工業大學藝術設計學院 430068）

3D打印技術始于20世紀90年代，是快速成型技術的一個重要分支，它不同于傳統的等材制造和減材制造，是一種全新的“增材制造”技術。這項蘊含著巨大潛力的技術不僅給我們的科技帶來了發展，對于傳統工藝也帶來了新的可能。

一、3D打印技術在模具制作中的應用價值

當下，3D打印技術應用廣泛分布在醫療器械、工業設備、交通運輸等各行各業，給模具制造業帶了新的發展機遇。與3D打印相比，傳統的模具制造工序流程更為繁瑣，一般都需要經過圖紙審查、備料、模具成型零件加工、裝配與試模最終才能達到驗收。3D打印技術工藝步驟簡易，經過軟件建模之后再截圖“切片”給打印機，通過讀取橫截圖信息即可進行打印生產。傳統模具生產出來的產品屬于批量生產，然而當代人們更加追求個性化的產品，創新逐漸成為產品的主流標簽。3D打印技術生產的產品制造精良、生產周期短、能夠有效的避免生產材料的浪費，尤其是在進行曲面的加工時無需注重產品的形狀和結構的復雜程度，相較于其他的成型工藝具有明顯的優勢。

雖然3D打印有著種種優勢，但其缺點卻也是顯而易見的。3D打印的產品只能小批量制造，當生產超過一定數量后，無論從消耗還是時間上都不如傳統模具制作。但其實這并不是一個絕對的缺點，至少從工藝品制作的角度來看卻是利大于弊的。

二、3D打印輔助脫胎漆器創作的常見工藝流程利弊分析

一般來說，制作脫胎漆器所用的模具多為一次性，這是由于漆器脫模時很難在不損壞漆層的條件下脫出模具，所以多會選擇毀去模具，盡量完好地保留漆器。現代3D打印技術則提供了一個更優的解決方法，即利用可溶性材料進行完美的漆器脫胎。常見的3D打印可溶性材料多為可溶于檸檬烯溶劑的HIPS（high impact polystyrene）材料和可溶于水和酒精的可溶性PLA（poly lactic acid）材料這兩種，本文主要介紹HIPS材料。

HIPS材料是通過在聚苯乙烯中添加聚丁二烯膠顆粒所產生的一種抗沖擊的聚苯乙烯材料，這種材料能夠很好地溶于檸檬烯中。檸檬烯是一種常見的溶劑，常用于日化、食品當中，安全無毒。利用三維軟件建模制作出來的模型，能夠跳脫出傳統制胎技術的束縛，實現許多復雜形狀的建立。三維模型制作完成后利用HIPS等可溶性打印材料將其打印制作出來，根據模型的實際大小及打印精度，一般耗費數小時至數十小時不等。打印制作出來的模型可直接進行披麻刮灰，無需脫模劑。待裱布刮灰刷漆等工序都完成，且漆層干固后，就可以進行脫模。將模型完全浸泡至檸檬烯溶劑中，靜置約15分鐘HIPS模型就會軟化，此時可輕松剝離模型。清除完模型的殘留物，在漆層反面進行數次髹漆即可。

利用可溶性材料3D打印雖然給我們制作脫胎漆器帶來了許多便利，但仍有一些不足之處。利用3D打印來制作單個脫胎模具可以算得上十分便利，但是當創作一系列作品，需要數個相同的模具時，3D打印只能進行逐個打印，可能耗費數天乃至數十天不等。并且3D打印對模具的尺寸有要求，不同的3D打印機都有各自的最大打印尺寸，普通的3D打印機工作面積一般不會超過600*600*400mm，這對于脫胎漆器的模具制作無疑是一個巨大的限制。

三、3D打印輔助脫胎漆器創作的工藝流程改良研究

基于3D打印可溶性材料制作小批量系列模具存在的缺陷，筆者對其工藝流程進行了一些改良研究，延續了3D打印的制作方法，但不再選用成本較高且費時的可溶性材料，而是選用普通3D打印材料，再通過硅膠、石膏等材料翻模將其復制。硅膠、石膏這兩種材料都有其特殊性，石膏質地硬而脆，利用石膏制作脫胎用的空心模型，在其表面披麻刮灰完成后，直接敲碎石膏胎體便可得到脫胎漆器。而硅膠則用于制作陰模，用硅膠材料制作出的陰模來多件復制出石膏陽模。硅膠質地偏軟但又有型，用硅膠來脫石膏不必擔憂脫模時的各種問題，并且可以反復多次使用。

首先用普通3D打印材料（如PLA、ABS等）打印出需要的模型，翻模時提前準備好一個適當大小不會滲漏的容器，在打印出來的模型表面和容器內部都均勻地涂抹凡士林，有助于后期的脫模。確認凡士林涂好后，將3D打印模型正面放置在容器中間，在液體硅膠中加入1%的固化劑充分攪拌均勻后倒入容器中，直至硅膠沒過3D打印模型1cm以上為止。根據固化劑的計量大概靜置2—4小時硅膠完全固化，此時將硅膠模型取出即可得到一個硅膠陰模，有這個硅膠陰模便可批量制作出多個石膏陽模。制作石膏陽模要先調制好石膏漿，由于要制作空心石膏模，所以石膏漿要略稠為好。將調制好的石膏漿適量倒入硅膠模中，四面反復旋轉模型，讓石膏漿能夠粘在硅膠模的每個角落，根據所需模型厚度可以反復2到3次，但不宜過厚，否則石膏模型難以敲碎。確定硅膠模的每個部分都灌有石膏漿后，將其靜置數個小時，石膏經歷發熱冷卻的過程后便可將其取出，得到石膏陽模，刷上脫模劑后可進行脫胎漆器的制作。

現代科技發展迅速，傳統工藝也應乘上這陣發展的東風，將傳統的形態與現代的工藝相結合，探索更加廣闊的研究方向。