3D打印技術下首飾生產現狀及前景分析

王笑梅

摘 要：3D打印技術于上世紀90年代應用在首飾設計行業中，給首飾設計行業注入了新的活力。論述了3D打印技術下的首飾生產現狀，分析了3D打印技術應用在首飾生產中的可行性，并對其未來發展做出展望，目的是讓3D打印在首飾生產應用中得到更好的普及。

關鍵詞：3D打印；首飾生產；現狀；前景

中圖分類號：TB 文獻標識碼：A doi：10.19311/j.cnki.16723198.2019.31.098

3D打印作為一種高效快速的原型制造技術被廣泛應用在首飾制造領域，該技術將虛擬數字智能化技術與實際產品連接在一起，以實際應用為導向，可以彌補首飾制作傳統工藝的不足，為首飾設計人員提供了更多的設計自由度，一些打印工藝的性能和效果也逐漸被首飾制造界認可，成為首飾生產商和首飾設計專業高校進行首飾生產的重要手段之一。

1 3D打印技術下的首飾生產現狀

3D打印在首飾生產中的成型，需要首先運用三維軟件在電腦中設計出首飾造型的數字模型方案，之后輸出符合3D打印機支持的STL文件或者3DP文件并進入打印階段。簡單來說需要模型建立——分層處理——逐層打印這三個階段，在實際生產中根據實際情況，需要對設計文件進行優化處理，包括考慮支撐結構，分層處理等，在準備工作完成后，即可通過不同3D打印機打印出實物造型。

1.1 便捷的數字化技術

3D打印技術離不開智能數字化軟件，利用計算機生成的數字化三維模型是3D打印的核心，正因如此，三維首飾模型的設計和制作，成為設計師工作價值的體現，設計師運用JweleCAD、Rhino、3Desingn等首飾設計建模軟件，通過造型、材質、色彩、佩戴方式等首飾設計語言，以數據形式對二維或三維圖形圖像進行轉化、存儲、交換處理，結合3D打印將計算機虛擬模型進行加工制作，后期還提供立體觀看和渲染模式。相比較在圖紙上創作首飾效果圖，計算機建模具有制作復雜模型的巨大優勢，數據模型可以通過計算機進行重復修改，擁有數據共享、直觀可視的極大便利，給首飾創作帶來無限的可能和獨一無二的效果。此外，數字化設計拉近了首飾消費者和制造商之間的關系，在最終的首飾作品成型前，消費者可以方便的對設計方案進行反復修改，消費者在設計中的參與度更高，對于定制的期望變得更強烈，推動首飾由同質化生產轉向個性化定制。

1.2 多樣化材料及成型方式

根據打印機原理和打印材料的不同，3D打印在首飾成型中作用為兩種：一種是輔助成型；另一種是直接成型。輔助成型的設備用一些廉價材料直接打印首飾作展示，或印出蠟模用于后期金屬澆鑄。而直接成型的打印機可直接打印出金屬實體（見表1）。

首飾行業一般應用合金、蠟、尼龍、塑料等作為打印材料，目前國內3D打印材料很多依賴進口。3D打印技術在首飾行業大規模應用的局限主要體現在材料、成本、加工速度、成型精度等方面。還有一個問題是解決多種材料的混合制造，因為只有實現了混合材料打印，才能豐富首飾的效果，創作出多元結構的首飾。

1.3 復雜形狀和特殊造型的實現

3D打印可以將虛擬復雜的模型轉化為真實存在的實體，特別是對于一些的復雜的內部中空、凹陷、互鎖或者有大量規則細節圖案的形狀。這一方面促使首飾創意的升級，使某些只存在于思想里，在傳統領域沒有實用價值的創新創意設計出現在首飾創作中；另一方面推進了首飾制造的升級，某些運用傳統制造方式較難成型，或者需要復雜的加工技術才能實現的特殊結構得以被制作（見表2）。

1.4 簡化傳統手工工藝

在傳統首飾加工的制作中，手工工藝是提高首飾附加值的重要原因， 3D打印技術可以作為輔助手段替換部分手工加工過程，以簡化傳統工藝的加工流程。以花絲工藝為例，人工掐絲環節耗時長且制作步驟繁瑣，3D打印技術運用精確度較高的光敏樹脂打印出設計好的花絲作品模型，再用失蠟澆鑄法翻模，可以有效替換現有的人工掐絲環節。

3D打印技術是對傳統首飾加工方式的革命性突破，但是在現有的首飾生產條件下，無法完全取代花絲、鑲嵌、琺瑯，鏨刻等傳統手工工藝，對于一些連接結構，3D打印也無法一次成型，需要將部件分開打印組裝，總體來說，傳統工藝和3D打印技術應該是相互補充支持，共同發展完善的良性結合關系。

1.5 壓縮定制首飾的時間和成本

傳統定制首飾中小數量的鑄造會讓制造商造成人力物力的浪費，3D打印在小批量生產方面有顯著優勢，可以讓定制首飾的開發更加快捷，只要設計師有了好的構思，立刻就可以運用數字化軟件和打印機實現，從設計到問世的過程大大縮減，這在一定程度上降低定制首飾的成本，推進了定制首飾的普及。事實上，市場上已經存在很多定制首飾平臺，馬良行首飾定制網站（M-LAB）是金屬飾品定制比較成熟的在線設計平臺，網站的首飾定制操作流程包括品類選擇、自由定制、3D打印、送貨上門四個部分，消費者的下單到收到產品只需要7天，其中時間和成本的壓縮都得益于3D打印技術。

2 3D打印技術應用在首飾生產中的可行性

2.1 時代背景的推動性

3D打印技術作為智能制造的一種，得到了國家和政府的大力支持，在工業4.0背景下，國家相繼出臺《中國制造2025》、《國家增材制造產業發展推進計劃（2015-2016年）》等政策文件，為3D打印的發展提供政策保障和技術支持。首飾行業作為傳統古老的制造業，亟待轉型升級，可以抓住這個機會運用智能技術提高生產效率，同時拉動行業技術水平，促進從業人員的更新換代及素質提升。

2.2 市場需求的迫切性

人類的制造業的五個階段分別是：少量定制——少量標準化——大批量標準化生產——大批量定制化——個性化量產，這一規律與經濟水平發展相適應，隨著經濟的發展，居民消費水平提升，消費觀念轉變，個性需求增多，傳統的大批量生產的同質產品已經不能滿足消費者的需求，作為貴重消費品的首飾行業更需要在量產的規模下兼顧個性化需求，3D打印技術的應用順應潮流，契合社會現狀。

3 3D打印技術在首飾生產中的前景展望

總體來說，在目前各方面的控制下，3D打印在首飾行業中的應用將大大改變首飾行業現有的模式，但是仍然無法取代傳統的首飾加工方式，傳統加工仍會在很長一段時間內占據主導地位，但是3D打印對首飾行業的影響將會逐步攀升，是首飾傳統制造不可或缺的補充。

3.1 重塑首飾商業的價值鏈

3D打印使實體可以轉化為數據，間接改變了首飾銷售模式，可以大膽預測，未來銷售將有買賣實物轉變為買賣數據，首飾制造者可以通過互聯網銷售再生產，滯銷的風險被降到最低，3D打印具有“即需即印”的便捷性，首飾銷售者無需生產實物，只需展示不同的設計款式，由消費者下單購買設計數據，當消費者下單后，再開始打印制造，然后迅速送貨上門，這種模式下首飾物流和庫存管理可能不再存在，避免了在物流中產生的貴重首飾的高額保價費，以及庫存高價首飾材料的風險性。

3.2 傳統制造到智能創作的改變

有“世界工廠”之名的“中國制造”正努力轉向“中國智造”，首飾制造業在中國起步較晚，但在智能技術領域，我國和國際水平相差不大，基本在同一起跑線上。智能穿戴首飾在裝飾佩戴之外具有使用的功能意義，結合智能數字化的可穿戴首飾產品必將是未來首飾的一大亮點。3D打印是先進制造業的代表，可以與智能數字化完美的契合，包括3D掃描，虛擬展示等，在未來可以把人工智能從計算機拓展到現實世界，利用3D技術直接打印具有感知和其他能力的智能首飾，這些數字技術推動首飾由傳統制造轉向智能創作，更具時代性。比如將裝飾在手腕上的首飾，加入智能感知設備，成為一款功能性穿戴首飾，再比如增加的虛擬試戴功能，可以使消費者直觀感受到首飾的穿戴效果。在未來，珠寶首飾企業要更新傳統的設計和生產理念，要運用智能技術抓住市場，堅持科技創新，持續推進3D打印技術，人工智能，機器人數字化等高技術服務應用于首飾制造業之中，做大、做強“高端首飾制造”。

3.3 大規模生產到私人定制的轉變

傳統定制化首飾屬于小眾需求，因此成本高昂，傳統的批量化首飾生產為了滿足大多數消費者的需求，往往款式比較單一，在選擇首飾產品時，眾多消費者花費時間和精力尋找合適的首飾款式。3D打印引入首飾生產可以將消費者的購買對象由實體轉化為數據，數字化軟件使設計師的門檻降低，消費者自身轉變為設計師，可以自行設計并具有生產能力。同時消費者對于品牌重視程度削弱，首飾定制材料的局限性也會被打破，可以預見，隨著3D打印技術的發展，未來的首飾設計將會由大規模生產轉向私人定制，消費者自己制作的個性化首飾將會是未來首飾生產的主流。

4 結論

3D打印是一種數字化技術，而不僅僅是制造技術，它為首飾行業提供的便捷化數字化設計、多樣化材料及成型方式、復雜形狀和特殊造型的實現，并且簡化了傳統手工工藝、壓縮定制首飾的時間和成本，在時代背景的推動下，結合迫切的市場需求，這種技術將改變傳統首飾的產業模式。相信在未來，3D打印將重塑首飾商業的價值鏈，將首飾生產從傳統制造推向智能創作，并且推動首飾產品從大規模生產轉向私人定制，為首飾行業轉型發展帶來前所未有的機遇。

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