3D打印技術在廣告發光字領域的應用研究

梁孟享，姚文龍，胡鐵力

（廣西安全工程職業技術學院，廣西 南寧 530100）

0 引言

信息技術與網絡技術的飛速發展，加速了人們進入信息社會和知識經濟時代的步伐，人們迫切希望通過不同的渠道來獲取信息和知識，而廣告就是我們了解信息的一個非常重要的手段。但是隨著人們生活質量的不斷提升，審美的多元化發展，對廣告發光字呈現的立體效果要求也越來越高，有視覺沖擊力和感染力的廣告發光字更能吸引廣大消費者的眼球。為了滿足人們日益多樣化的需求，需要對傳統廣告字進行革新。而利用3D打印技術打印廣告發光字，具有更強的視覺沖擊力和感染力。目前，將3D打印技術植入廣告領域已經成為整個廣告行業的主流趨勢，具有很大的市場價值和發展前景。

1 3D打印技術介紹

3D打印技術最早出現在20世紀80年代中期的美國，并隨著智能制造技術、計算機網絡技術和通信技術的不斷發展，3D打印技術也隨之得以完善和成熟。3D打印技術是一種增材制造代替傳統的減材制造（如切削加工、激光切割等）或者等材制造（如鍛造、鑄造等）的智能化制造技術[1]。傳統的制造加工技術是在原材料的基礎之上，利用切削加工切除工件余量的工藝方法得到零部件，然后將零部件通過焊接、拼裝等成形加工方法才形成一個完整的產品，整套生產加工流程耗時耗力。而3D打印技術原理則是借助于相關計算機輔助設計軟件，對零件的三維模型進行分層切片，每一層截面得到一個二維的輪廓數據信息，把這些二維數據信息整合成一個數字化模型文件，借助粉末狀金屬、液體狀或塑料等黏合材料，通過逐層打印的方式打印出目標三維實體模型[2]。3D打印技術打印出來的三維模型產品，不僅能縮短產品的生產研發周期，提高生產效率，還能降低生產成本。目前，3D打印技術已被廣泛應用在電子、醫療、工業產品設計、廣告、汽車制造、文娛產品、航空航天等領域。

2 3D打印技術在廣告發光字領域的應用

隨著政府大力提倡城市亮化的號召，發光字的需求量越來越大。通常，廣告領域的發光字是由字殼、面板、底板和發光二極管組合而成的發光標識，其中發光二極管LED作為光源。3D打印發光字是結合傳統發光字制作工藝和3D打印技術、新材料技術、智能制造技術等優化整合實際而成，給廣告發光字領域提供一個全新的生產方式，其主要用來打印字殼，有六個應用特點。

（1）能夠降低廣告制作的材料成本。目前，常見的傳統廣告發光字有樹脂發光字、亞克力發光字、吸塑發光字、金屬（鐵皮、不銹鋼、鋁鋅、鈦金等）圍邊發光字、外漏發光字等。不同的材料其特性不同，但不管是哪一種材料，其制作的材料成本都比較昂貴。3D打印技術有很多種類型，比如光固化立體成形SLA、疊層實體制造LOM、選擇性激光燒結SLS、三維印刷成型法3DP和熔融沉積制造FDM等，而廣告行業通常采用FDM型3D打印技術，其主要使用的打印材料是聚乳酸（PLA）。這種材料環保無毒無味、耐高溫、強度高、可生物降解，市面上質量較好的PLA，一千克才幾十元左右，性價比很高。一個1m2左右的發光字，用FDM型3D打印機打印出來的實物模型，材料成本都不足20元，遠遠低于使用傳統廣告發光字制作的材料成本。

（2）能夠節約人力資源成本。隨著社會經濟的迅猛發展，企業人力資源管理的重要性逐漸凸顯，并引起了大家的關注。要想在日益激烈的市場競爭中站穩腳跟，必須對人力資源管理成本進行合理的控制。因此，如何降低人力資源成本的投入，保證企業低成本的運作，對于企業的長遠發展有著相當重要的現實意義。傳統制作發光字的工廠，需要齊全設備和足夠的場地，動輒上百萬元才能夠有一個完整制作發光字的基地。廣告行業是一個勞動密集型行業，人員流失率大，有時出現用人荒的情況，熟練工人不好找，高級技術工人留不住，人工成本較高。而且，廣告行業是一個“偷師學藝”的重災區之一，好不容易手把手教會一個學徒，以為能夠給企業帶來經濟效益的時候，學徒卻跳出來自己開廣告公司，成了競爭關系。而應用于廣告發光字的3D打印機設備，價格只在1-2萬元之間，只要熟練發光字制作軟件就可以操控3D打印機（事實上傳統發光字的制作也必須用到相關軟件，所以操作3D打印機的門檻較低），而且3D打印機可以24小時連續不間斷工作，可以有效節約人力資源成本。

（3）能夠節省廣告制作工序。傳統的發光字字殼的生產制作工藝非常復雜，一般都是要經過切割、彎折、開槽、焊接、打磨等多道工序，而且每一道工序所需要的技術含量也不同，需要專業的人士才能完成制作。例如，亞克力發光字的彎字制作就非常麻煩：先按面板筆畫結構，找出邊條起點、接點位置，先里后外，用膠水將邊條垂直固定在面板上，用彎角器將亞克力邊條按面板筆畫角度熱彎折角，或用彎弧器將亞克力邊條按面板弧度熱彎折角，再用膠水固定，如遇較大弧度也可以用熱風槍軟化邊條。最后，邊條可用勾到切斷，用折角器加熱軟化后可用剪刀、壁紙刀切斷……。而3D打印則無需太多人工操作，只需要在三維軟件里建模，設計好所需字殼的形狀，在熟練的情況下，建模一個字的時間大概為1-2分鐘，然后導出3D打印專用格式，最后一鍵打印就能完成字殼的制作。總之，利用3D打印技術制作字殼快捷方便，只需一個打印的工序就可以獨立完成直邊、斜邊、斜切面、凸面、花邊、花心、彎折等各式字殼制作，不僅節省了廣告制作的工序，而且還能提高工作效率。

（4）能夠增強視覺立體感。3D打印機能將任意無規則、無線復雜結構的物體快速成型，可以在數小時甚至幾分鐘就可以打印出一個三維立體模型，這些三維立體模型本身就具有很強的視覺沖擊力。在廣告發光字領域中，3D打印機可以打印包含兩種不同顏色不同材質的字殼，這是傳統廣告無法制作的。而且，發光廣告字3D打印機的材料有透光和遮光兩種材料，在打印發光廣告字時，我們可以任意定義廣告字的發光區域和不發光區域，甚至可以實現多面打印，即可以從側面、底部、正面、雙面等多面發光。發光字3D打印機具有超強的視覺立體感和科技感，可以輕而易舉解決定制廣告標示中是碰到的比較棘手甚至傳統方式根本解決不了的問題。利用3D打印技術，廣告不再只是停留在平面上，而是立體化、全方位地向人們展示產品的特點和亮點。

（5）能夠制作極小發光字。發光字的品種有很多，而不同類型的發光字都有各自的極限尺寸。比如由雕刻機雕刻的迷你發光字可以制作10cm以上的中文發光字，樹脂發光字、精工字最細的筆畫需要1cm以上，平面內套字、吸塑發光字只能制作20cm以上的中文字。想要制作極小的發光字，傳統的工藝是沒辦法做到的。FDM型3D打印機可以有效地解決這個難題。小型的FDM型3D打印機的噴嘴直徑一般是0.4mm，如果對模型質量要求比較高，噴嘴可以換成直徑是0.3mm或者0.2mm的噴嘴。在廣告行業，為了兼顧模型質量和模型成型時間，3D打印機的噴嘴直徑通常取0.8mm-1.2mm，打印出來的發光字可以是單層字體，因此其最小筆畫達到0.8mm，真正實現了尺寸超級小的發光字的制作。

（6）能夠滿足個性化創意化服務需求。當今社會，人們物質生活水平的不斷提高，對個性化創意化的定制服務需求越來越明顯，并逐步發展成為一種潮流、消費趨勢[3]。加工個性化創意化的定制服務產品，對傳統的生產加工設備提出更高的技術要求。另外，這些定制服務產品往往都是小批量生產，為小批量產品啟動生產線容易使得成本飆升。

傳統的高端發光字定制，是按客戶提供的個性化需求去完成一種又一種材料的加工過程，它會受限于這個廣告字工廠是否擁有設計師需要的全部材料。沒有做不到，只有想不到，即創即所得是3D打印機最突出的特點之一，它通過計算機建模軟件實現建模，根據自己的喜好，融入藝術創作，可以制作出傳統技術無法實現的外形或曲線，以滿足不同客戶的需求，為個性化創意化生產提供了便利。

3 結束語

事實證明，作為新興技術的3D打印技術，具有數字化、智能化的特點，將其植入到廣告發光字領域中，能發揮出極大的優勢。3D打印發光字技術所呈現出來的廣告字能給人直觀、優質的視覺感受，同時還能極大地提升生產效率，這一顛覆性的技術必將廣告標識行業注入新的活力[4]。