3D打印技術(shù)在產(chǎn)品容器包裝設(shè)計(jì)中的優(yōu)勢和應(yīng)用分析

劉 昊（武漢交通職業(yè)學(xué)院，湖北 武漢 430065）

近年來，3D打印技術(shù)以跨越式的發(fā)展影響著各行各業(yè)，大到房屋、小到螺絲，從藝術(shù)品到精密的醫(yī)用骨骼，無不體現(xiàn)著3D打印的魅力。產(chǎn)品容器包裝設(shè)計(jì)中應(yīng)用3D打印技術(shù)，不僅能迅捷地制造出模型，更易制造出實(shí)物進(jìn)行測評、改進(jìn)，縮短了包裝容器的設(shè)計(jì)周期，降低了設(shè)計(jì)開發(fā)費(fèi)用。同時(shí)，3D打印技術(shù)讓設(shè)計(jì)師天馬行空的設(shè)計(jì)思維能夠充分表達(dá)，這些優(yōu)勢是其他設(shè)計(jì)模型所不可比擬的。即便是當(dāng)下最熱的VR技術(shù)，也因其無法體現(xiàn)產(chǎn)品容器包裝的質(zhì)感、材料、肌理和費(fèi)用高、開發(fā)周期長而難以望其項(xiàng)背。就目前包裝容器設(shè)計(jì)領(lǐng)域，一部分廠商采用了3D打印技術(shù)，在設(shè)計(jì)感、審美價(jià)值和市場反饋表現(xiàn)上都超越以往包裝容器設(shè)計(jì)，在學(xué)界、市場上造成了不小的震動(dòng)。具有如此優(yōu)勢的3D打印技術(shù)和產(chǎn)品容器包裝設(shè)計(jì)結(jié)合，勢必對未來包裝設(shè)計(jì)的模式、發(fā)展帶來創(chuàng)造性的改變。

一、3D打印技術(shù)在產(chǎn)品容器包裝設(shè)計(jì)中的優(yōu)勢

產(chǎn)品容器包裝設(shè)計(jì)是產(chǎn)品理念的陳述者，是產(chǎn)品價(jià)值的間接體現(xiàn)，更是吸引消費(fèi)者“第一眼”關(guān)注的動(dòng)力。產(chǎn)品容器包裝設(shè)計(jì)不僅要具備良好的承載功能，更要有凸顯產(chǎn)品特點(diǎn)的審美價(jià)值。“買櫝還珠”正是對產(chǎn)品容器包裝設(shè)計(jì)的另類贊美，利用3D打印技術(shù)，讓產(chǎn)品容器包裝設(shè)計(jì)更具設(shè)計(jì)感和審美情趣。尤其是3D打印能夠加速模型制作，縮短研發(fā)周期，以實(shí)物表現(xiàn)包裝設(shè)計(jì)的質(zhì)感和設(shè)計(jì)美學(xué)，更易于設(shè)計(jì)調(diào)整和打磨，讓產(chǎn)品容器包裝設(shè)計(jì)更精益。具體優(yōu)勢體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：

首先，真實(shí)形象。在信息化時(shí)代，包裝設(shè)計(jì)早已經(jīng)邁入了通過各類專業(yè)設(shè)計(jì)軟件進(jìn)行繪圖、建模、VR表現(xiàn)，結(jié)合傳統(tǒng)模型進(jìn)行成品展示與分析。雖然技術(shù)成熟，但是3D動(dòng)畫模型和傳統(tǒng)模型對于產(chǎn)品容器包裝設(shè)計(jì)的質(zhì)感、體量感表現(xiàn)不足，而3D打印技術(shù)恰恰彌補(bǔ)了這種空白，讓產(chǎn)品容器包裝設(shè)計(jì)更逼真，無限趨近于所見即所得。這種真實(shí)形象是3D打印技術(shù)應(yīng)用在產(chǎn)品容器包裝設(shè)計(jì)上最突出的優(yōu)勢，也是其他設(shè)計(jì)方法不能取代的。

其次，速度快、成本低。當(dāng)前產(chǎn)品容器包裝設(shè)計(jì)中模型的制作利用CNC技術(shù)和手工打磨，這兩種模式各有特點(diǎn)。手工打磨需要嫻熟的技巧，同時(shí)耗時(shí)高，復(fù)雜的模型制作需要多種小模型進(jìn)行拼接，過程更加繁瑣，返工率高。CNC工序多，成本高，需要專業(yè)的設(shè)備和場地。通常來說，這兩種模式進(jìn)行的模型制作需要3～5天時(shí)間。在3D打印技術(shù)的支持下，產(chǎn)品容器包裝設(shè)計(jì)的模型制作僅僅需要十幾個(gè)小時(shí)甚至更短，并且各種異型的模型一次成型，大大縮短了模型制作時(shí)間，降低了時(shí)間成本和制作成本。并且前期設(shè)計(jì)程序與3D打印機(jī)可以無縫連接，一次編程，全鏈條適用，也節(jié)省了成本。以某茶業(yè)包裝設(shè)計(jì)為例，從設(shè)計(jì)稿件到最終容器造型確認(rèn)，用傳統(tǒng)方法需要1個(gè)月左右，而利用3D打印技術(shù)，15天左右即可完成。目前國內(nèi)許多大型企業(yè)開始使用3D打印技術(shù)進(jìn)行產(chǎn)品容器包裝設(shè)計(jì)，白天進(jìn)行軟件設(shè)計(jì)，進(jìn)行文檔開發(fā)、繪圖，晚上3D打印機(jī)進(jìn)行模型制作，待第二天上班時(shí)，模型已經(jīng)制作好，即可開展優(yōu)化設(shè)計(jì)。這種全天候的工作是之前的技術(shù)無法實(shí)現(xiàn)的。

最后，設(shè)計(jì)創(chuàng)新更容易，設(shè)計(jì)迭代速度加快。在3D打印技術(shù)配合下，產(chǎn)品容器包裝設(shè)計(jì)在時(shí)間、經(jīng)濟(jì)上都有了跨越式提升，允許設(shè)計(jì)師有更多的時(shí)間和精力去大膽設(shè)計(jì)，拓展設(shè)計(jì)邊界，讓設(shè)計(jì)創(chuàng)意發(fā)揮到最大。尤其是在市場化激烈競爭的環(huán)境下，產(chǎn)品容器包裝設(shè)計(jì)需要經(jīng)常更新，以滿足市場需求。3D打印技術(shù)給了設(shè)計(jì)迭代加速的可能，從設(shè)計(jì)理念、設(shè)計(jì)文稿、設(shè)計(jì)模型制作、設(shè)計(jì)確認(rèn)，這個(gè)周期時(shí)間被明顯壓縮，設(shè)計(jì)迭代速度加快，更能引導(dǎo)設(shè)計(jì)潮流，提高市場競爭力。

二、3D打印技術(shù)在產(chǎn)品容器包裝設(shè)計(jì)中的具體應(yīng)用

當(dāng)前3D打印技術(shù)在產(chǎn)品容器包裝設(shè)計(jì)中應(yīng)用同傳統(tǒng)設(shè)計(jì)流程相似，從分析需求、造型設(shè)計(jì)進(jìn)行創(chuàng)新設(shè)計(jì)，到數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換模型制作的3D打印，再到體驗(yàn)反饋、數(shù)據(jù)采集和優(yōu)化設(shè)計(jì)，最后進(jìn)行綜合評估，完成設(shè)計(jì)。

本文以某快消品品牌男士香水瓶包裝設(shè)計(jì)為例進(jìn)行3D打印技術(shù)與產(chǎn)品容器包裝設(shè)計(jì)結(jié)合應(yīng)用的分析。首先分析男士香水的受眾，以年輕人和精英人群為主，講求生活品味和情調(diào)。所以設(shè)計(jì)上一方面要凸顯男士審美情趣，另一方面要將男士特征設(shè)計(jì)于瓶身上。本文瓶身采用仿生設(shè)計(jì)，利用肩膀、胸部、腰部凸顯男士人體造型，厚度均勻，在噴嘴下采用領(lǐng)帶樣式設(shè)計(jì)，突顯了整個(gè)香水包裝的設(shè)計(jì)理念——穿西裝的男士造型。香水包裝的設(shè)計(jì)不僅要考慮造型設(shè)計(jì)，在使用層面還要考慮使用的舒適性，根據(jù)使用舒適性的需求進(jìn)行符合人體工程學(xué)的造型結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)。在手持與按壓時(shí)，由于瓶身的凹凸，會(huì)使得消費(fèi)者在手持時(shí)不易把控好其最舒適的狀態(tài)，從而在噴霧時(shí)不能更好地對準(zhǔn)某個(gè)部位，造成其使用的不合理性。為了滿足使用舒適性的需求，盡量采用人性化設(shè)計(jì)，根據(jù)男士使用噴霧時(shí)食指按壓部位和手掌手握部位的實(shí)際手勢的數(shù)據(jù)，對該款設(shè)計(jì)進(jìn)行結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)。為了獲得實(shí)際手勢數(shù)據(jù)，需要采集男士手掌手握部位的數(shù)據(jù)。首先，按照初步設(shè)計(jì)的瓶身造型，采用3D打印技術(shù)制造香水包裝的實(shí)體模型。其次，采用隨機(jī)抽樣的方式，邀請了100位男士對實(shí)體模型進(jìn)行手持和按壓模擬動(dòng)作，同時(shí)測量并采集了實(shí)際手勢數(shù)據(jù)。在3D打印模型后，經(jīng)過握感分析，沒有達(dá)到易于手持、噴灑的要求。再次，根據(jù)數(shù)據(jù)分析進(jìn)行了尺寸修正，優(yōu)化了造型結(jié)構(gòu)。對優(yōu)化后的結(jié)構(gòu)在3D打印設(shè)備上進(jìn)行實(shí)物模型的制造，經(jīng)過再次評價(jià)分析，經(jīng)過優(yōu)化的造型結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，既保持了香水瓶身西裝造型，又達(dá)到了男士手持按壓的舒適性的需求。

香水包裝的材質(zhì)及色彩設(shè)計(jì)產(chǎn)品包裝對美觀性有深層次需求。包裝的美觀性，一方面通過優(yōu)美的造型獲得，另一方面通過包裝的材質(zhì)體現(xiàn)。此設(shè)計(jì)的香水包裝的材質(zhì)選用玻璃材質(zhì)，優(yōu)點(diǎn)在于易于成型、密封性好、通透性強(qiáng)、手感光滑，無形中體現(xiàn)了現(xiàn)代男士粗中見細(xì)、剛中帶柔的性格特征。色彩的選擇會(huì)影響到消費(fèi)者購買商品的欲望。高純度、低明度的冷色，如深褐色、深藍(lán)色可以給人成熟、沉穩(wěn)、自信的感覺。

從香水包裝使用性入手，以方便使用為首要設(shè)計(jì)目標(biāo)，在包裝手持舒適度上進(jìn)行了結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)。3D打印技術(shù)應(yīng)用于包裝結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是包裝CAD設(shè)計(jì)的發(fā)展趨勢。利用3D打印技術(shù)能夠快速、低成本制造模型，真正從使用層面實(shí)現(xiàn)個(gè)性化設(shè)計(jì)。在模型制造過程中，減少了不必要的模具制造過程，也是目前綠色設(shè)計(jì)及制造的需求。隨著多材料、多色彩和功能梯度材料的出現(xiàn)，未來3D打印技術(shù)可以通過真實(shí)產(chǎn)品體驗(yàn)完成具有特定功能、復(fù)雜產(chǎn)品的評價(jià)工作，使得產(chǎn)品創(chuàng)新設(shè)計(jì)更精準(zhǔn)。

三、3D打印技術(shù)應(yīng)用于產(chǎn)品容器包裝設(shè)計(jì)的趨勢

隨著3D打印技術(shù)集成化、智能化程度越來越高，為產(chǎn)品容器包裝設(shè)計(jì)提供了更多的機(jī)會(huì)。從目前3D打印技術(shù)的市場化應(yīng)用來看，基本局限在快消品領(lǐng)域，其他領(lǐng)域涉及少。這種現(xiàn)狀一方面是當(dāng)前3D打印技術(shù)在產(chǎn)品容器包裝設(shè)計(jì)上專門應(yīng)用少，設(shè)計(jì)軟件單一，另一方面許多企業(yè)、設(shè)計(jì)方并未認(rèn)識到3D打印技術(shù)的優(yōu)勢，又顧忌到前期開發(fā)成本問題，使得3D打印技術(shù)在產(chǎn)品容器包裝設(shè)計(jì)的應(yīng)用仍然小眾。但是可以預(yù)見，如同其他領(lǐng)域的新技術(shù)一樣，在3D打印技術(shù)更加細(xì)化細(xì)分的趨勢下，專門針對產(chǎn)品容器包裝設(shè)計(jì)的3D打印技術(shù)會(huì)應(yīng)運(yùn)而生。當(dāng)前需要重點(diǎn)關(guān)注的3D打印技術(shù)與產(chǎn)品容器包裝設(shè)計(jì)的契合點(diǎn)，前者更適合應(yīng)用在設(shè)計(jì)復(fù)雜、更新?lián)Q代快的領(lǐng)域，而產(chǎn)品容器包裝設(shè)計(jì)正是如此，其已經(jīng)同產(chǎn)品本身融為一體，具有審美價(jià)值和凸顯產(chǎn)品特點(diǎn)的包裝設(shè)計(jì)更容易被市場接受。所以，具有更美的外形、更創(chuàng)新的概念、更多的附加屬性的包裝設(shè)計(jì)才能被受眾所接受，才能具備更豐富的包裝文化。

3D打印技術(shù)可以在當(dāng)前復(fù)合材料、金屬、樹脂等材料的基礎(chǔ)上融入更多的打印材料，而設(shè)計(jì)者也從單一的設(shè)計(jì)者變?yōu)橹圃煺撸O(shè)計(jì)與制造分離的情況得以解決。在3D打印技術(shù)的推動(dòng)下，產(chǎn)品容器包裝設(shè)計(jì)不再是為設(shè)計(jì)而設(shè)計(jì)，而是從設(shè)計(jì)理念到制造模式，再到市場推廣的一系列行為。對設(shè)計(jì)師的要求也越來越高，更要求設(shè)計(jì)師進(jìn)行設(shè)計(jì)創(chuàng)新，這些趨勢都是未來產(chǎn)品容器包裝設(shè)計(jì)的發(fā)展方向。也可以說，未來的產(chǎn)品容器包裝設(shè)計(jì)復(fù)合化、一體化程度會(huì)更高，重設(shè)計(jì)、輕制造、快速更新、緊跟需求將成為設(shè)計(jì)主流。

結(jié)語

總而言之，3D打印技術(shù)在產(chǎn)品容器包裝設(shè)計(jì)中的應(yīng)用優(yōu)勢明顯，同時(shí)會(huì)促進(jìn)產(chǎn)品容器包裝設(shè)計(jì)的變革，不僅會(huì)讓產(chǎn)品容器包裝設(shè)計(jì)更快捷、成本更低、可實(shí)現(xiàn)性更好，更對其設(shè)計(jì)流程、設(shè)計(jì)模式造成了顛覆性的影響。設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)成為整個(gè)產(chǎn)品容器包裝生產(chǎn)的最初環(huán)節(jié)變成了最重要環(huán)節(jié)和最關(guān)鍵環(huán)節(jié)。在目前傳統(tǒng)設(shè)計(jì)與3D打印技術(shù)輻射下的設(shè)計(jì)會(huì)并行一個(gè)階段，當(dāng)產(chǎn)品容器包裝設(shè)計(jì)與3D打印技術(shù)的契合度更高的時(shí)候，現(xiàn)有的手工設(shè)計(jì)、CNC設(shè)計(jì)表現(xiàn)都將被取代，作為高校，應(yīng)走在設(shè)計(jì)大潮的浪頭，從日常教學(xué)和產(chǎn)學(xué)研結(jié)合上，率先滲透3D打印技術(shù)，以使這一技術(shù)更好地廣泛應(yīng)用。