探究3D打印技術在現代首飾設計中的應用

摘要：3D打印技術發展較快，在現代首飾設計中的應用能夠更加方便的實現設計者創意，是一種優秀的計算機輔助技術。文章首先對3D打印技術的應用現狀進行分析，其次探討3D打印技術在現代首飾設計中的應用形式，最后提出幾點具體的應用方法，去探究3D打印技術在現代首飾設計中的應用。

關鍵詞：3D打印技術;現代首飾設計;首飾制造

前言：

自美國查爾斯·豪爾制造第一臺工業3D打印機以來，該技術已經在工業生產的各個領域得到廣泛應用。基于3D打印技術的設計和制造不需要使用模具，可以直接利用計算機模型實現任何造型。對于現代首飾設計這種精細化程度較高的設計任務，采用3D打印技術可以有效提升設計效率及設計質量。

一、3D打印技術應用現狀

3D打印技術是一種增材制造技術，與傳統減材制造技術不同，不需要依靠模型及材料減除獲取目標形態。所以說3D打印技術能夠節省大量的成本費用，3D打印目前已經在建筑、工業、醫學等各個領域得到廣泛應用。3D打印技術具體包括熔融沉積成型技術、選擇性激光燒結技術、光固化成型技術、層壓板制造技術等。不同的3D打印技術在生成切片分層的過程中有所差異，比如熔融沉積成型技術通過對材料進行軟化，生成分層，而后疊加成型。光固化成型技術則是利用激光使光敏材料固化，得到目標形態。從3D打印技術在現代首飾設計方面的應用情況來看，具體分為直接成型、輔助成型兩種方式。其中，直接成型技術一般采用FDM或LOM型號的3D打印機，可直接打印設計的作品形態，之后只需要進行簡單的拋光和拼接處理，作品即可完成。輔助成型技術則是利用3D打印技術完成首飾作品某部分的制作任務，一般負責處理精確度要求較高的部分，從而降低高精度造型首飾的制造難度。無論是哪一種應用方式，3D打印技術都有利于提高現代首飾的設計和制造水平[1]。

二、3D打印技術在現代首飾設計中的應用形式

（一）概念設計

現代首飾設計作為手工藝品設計的一個重要分支，在當下十分活躍，使用的材料類型眾多，形式風格也多種多樣。在3D打印技術的應用下，設計者可以利用計算機模型表現設計意圖，在模型中體現首飾作品的成型特點，并對創意進行不斷完善。從這一角度來看，3D打印技術可以讓設計者更容易的將創意轉化為設計作品，并在設計過程中，使創意更加具體。在此情況下，可以為現代首飾概念設計提供支持，在一定程度上能夠推動現代首飾設計發展。比如著名的3D打印網站Shapeways已經成為概念首飾作品的展示平臺，設計者可以在平臺上發布創意作品，如果概念首飾能夠得到人們的認可和喜愛，則會投入實際生產，確保產品的暢銷性[2]。

（二）材料拼接

材料拼接是3D打印技術在現代首飾設計中的一種重要應用形式，現代首飾作品往往由多種材料組合而成，不僅可以利用3D打印技術完成每個部分的設計制作，還可以對各部分材料進行拼接，得到完整的首飾作品。比如在一款胸針首飾的設計過程中，作品主要采用銀、光敏樹脂兩種材料，其材質特點完全不同。金屬銀作為首飾的常用材料，具有良好的延展性和較高的熔點，而光敏樹脂則是一種熔點低、密度小、質地較為柔軟的材料。要使這兩種材料自然連接成為一個整體，并實現設計的形態，采用傳統技術難度較大。而采用3D打印技術，可以輕松解決兩種材料的成型和拼接問題，此后只需要進行簡單的打磨，即可成型。

（三）私人定制

3D打印技術的應用正在弱化設計者與消費者之間的角色定位，這種便捷的設計制造技術，讓每一名消費者也可以成為現代首飾作品的設計者。對于專業設計師而言，則需要充分滿足消費者的個性化需求，為其提供私人定制服務。正如荷蘭設計師Janne Kyttanen所說，3D打印技術無限放大了現代首飾設計中的創造力比重，使其制造過程變得越來越高效化，必須讓創造力成為作品設計焦點。在此趨勢下，私人定制將成為現階段首飾作品設計的主要形式，應在設計過程中更多的發揮3D打印技術的優勢，滿足消費者的具體要求[3]。

三、3D打印技術在現代首飾設計中的應用方法

（一）重復元素組合設計

在3D打印技術的支持下，一切傳統工藝條件下難以實現的創意，現在可以較為容易的實現，這使現代首飾作品形式更加豐富。其中，利用大量單一形態元素通過重復排布組合形成的首飾作品，在當下受到了人們的歡迎。這些重復元素的應用，不僅可以體現首飾的細節、精度，還能夠通過重復排列，帶來節奏感、秩序感，從而產生強烈的視覺沖擊力。這種創意其實并不新穎，在以往的首飾設計中也有此類作品，而且通常是知名設計師的代表作品。但是在傳統工藝條件下，要設計并制造一件這樣的首飾難度非常高。現在在3D打印技術的應用下，可以對每個元素單位進行精細處理，并充分按照設計意圖，實現組合排布，從而優化設計效果。比如英國設計師Jonathan利用3D打印技術設計的一款手鏈，其外觀為普通鎖鏈狀，每個鏈環上都緊密排布著大量英文字母。這是設計師關于一次戲劇性話題交談的記錄，3D打印技術的應用成功讓一個個小小的鏈環成為語言文字的載體，在元素重復利用中又具有一定的變化。整體上則給人帶來一種強烈的節奏感，并感嘆于作品的精細程度。中國設計師王曉昕設計的“小金人”作品，也采用這種重復元素組合設計方法，由數百個站立的小金人組合而成。在3D打印技術支持下，可具體到每個小金人的五官細節，同時蘊含求同存異的設計思想，具有較高的藝術價值。

（二）自然動態模擬設計

自然動態模擬設計是將動態設計理念融入到靜態的首飾作品中，從而賦予其更強烈的生命力和表現力。這也是首飾設計師們不斷追求的一種設計效果。在3D打印技術的應用下，設計者可以更加容易的捕捉自然動態造型，并在首飾設計過程中進行模仿，營造獨特的視覺感，讓人產生動態的視覺錯覺。比如美國設計師Phillip在一款手鐲飾品的設計過程中，采用流體模擬軟件，對液體流動過程進行捕捉，然后在計算機中完成形態模擬，最后利用3D打印機打印成型。經過手工拋光處理后，該作品具有較強的視覺流動性，無論是形態還是光暗變化，都給人以流水般的錯覺。還有藝術家利用3D打印技術對聲波形態進行還原，實現聲音視覺化，使首飾作品設計得到延伸。比如美國設計師Gilles在一款名為“Love is the answer”首飾作品設計中，成功利用聲波捕捉技術和3D打印技術，將簡短的情話記錄到作品中。而且該聲波圖像可以被讀取，還原為可傾聽的語言，非常具有創意。在這些模擬自然動態的首飾作品設計過程中，都需要利用計算機模型技術完成首飾模型設計，并采用3D打印技術打印成型，僅僅依靠設計師的觀察和想象，難以獲得自然動態設計效果。

（三）機械工藝限制突破

長期以來，機械工藝制造水平一直是現代首飾設計的一個重要制約因素，在傳統工藝條件下，許多首飾作品雖然富有創意，但制造出來后過于僵化，成為首飾作品無法彌補的缺陷。此外，在手工制造過程中，也存在較大的不確定性，難以滿足設計師對作品美感的追求。在現代首飾作品設計制造發展趨勢下，為了提高設計和制造效率，設計師對機械工藝的依賴越來越強，只有突破機械工藝自身存在的局限性，才能促進首飾作品設計水平的提高。在此方面，3D打印技術發揮著重要作用。比如荷蘭設計師Virtox設計的一款耳墜作品，利用3D打印技術成功將尼龍材料制造成花瓶造型，在其表面涂刷非常具有之感的白色涂料，使花瓶造型活動類似于發絲的柔軟曲線形式，非常具有美感。整個作品輪廓自然、重心平穩，同時結合了機械工藝與手工制造的優點。

（四）多元材料交替運用

傳統首飾作品設計主要采用金屬材料，而現代首飾設計則追求材料的多元化利用，不再局限與貴重金屬材料，任何材質都可以設計、制作成新穎的首飾作品，使其內涵更加豐富，同時也體現了設計師對藝術美感的純粹追求。3D打印技術在多元材料的運用過程中，可以為材料銜接和替換提供支持。3D打印技術本身具有較強的復制能力，可以充分展現每一種材料的自身特點。比如荷蘭設計師Ted在“Paper Replicas”系列作品的設計過程中，綜合運用皮革、樹脂、銅等多種材料，使首飾作品不同材質之間對比鮮明，銜接自然，非常富有視覺張力。美國設計師Rebecca在利用3D打印技術進行首飾設計時，還利用到廢棄材料，并使新舊材料和諧共存在同一件設計作品中，非常富有生活內涵。在3D打印技術的支持下，現代首飾設計可以突破材料限制，從而使作品造型、紋理、表現形式更加豐富多樣，充分滿足不同消費者的個性化需求。

結語：

綜上所述，3D打印技術在現代首飾設計中的應用，不僅突破了傳統技術的限制條件，而且使首飾設計形式更加豐富，作品細節處理更加精致。另外，3D打印技術的應用也有利于提升首飾設計效率、降低首飾制造成本，可以對現代首飾設計的發展起到多方面的支持作用。

參考文獻：

[1]王曉燕，朱琳.3D打印與工業制造[M].機械工業出版社，2019，41 （15）：65.

[2]孫時琛.3D打印技術在首飾設計中的應用[D].中國美術學院，2017.

[3]楊超翔，樂涵瀟，康信輝.3D打印技術在現代首飾制造行業中的應用研究——以馬良行首飾定制網站為例[J].設計，2017 （23）：118-119.

項目名稱：遼寧省岫巖玉設計發展的瓶頸與解決方法研究

基金項目：遼寧省哲學社會科學基金項目（L12CWJ017）

作者簡介：袁玉寶，男，研究生，研究方向為設計史論研究與策劃。

通訊作者：曹天慧，女，博士，碩士生導師，魯迅美術學院副教授。