3D打印技術在首飾設計中的應用研究

楊 琳 魯迅美術學院

3D打印技術的發展雖然相較于其他行業來說比較緩慢，但是隨著3D打印技術的普及，設計師的創意研究越來越多，尤其是在競爭日益激烈的首飾設計領域，設計師利用3D打印技術進行創新設計，以提高產品競爭力。3D打印是一種個性化的多角度設計，并且可以輕松地對設計進行修改和完善，可以實現復雜的幾何形狀設計，這些都是傳統技術無法實現的。與傳統的工業生產模式相比，3D打印技術使得制造更加靈活，從而制作出多種風格的首飾。近年來，除了開發柔性或高強度材料外，金屬、紙張、橡膠、混凝土、可食用材料、石頭、木頭等應用于印花的材料也變得多樣化。這樣的開發有望使時尚首飾更加多樣化。3D打印技術簡化了傳統飾品的設計過程，利用電腦可以輕松地進行設計，從而制作出精致的飾品模型。所以，3D打印技術打破了現有首飾設計的局限性，實現了多種飾品的設計。另外，其擴大了材料的應用范圍，也節約了生產成本。

一、3D打印技術的優勢

3D打印技術在建筑、汽車、航天、工業裝備、醫療領域等逐漸得到應用。同時，在時裝設計方面，3D打印技術也有很多優勢。首先，隨著技術的發展，3D打印產品生產的便利性和準確度越來越高。3D打印過程中設計稿件可以永久保存在應用程序中，如需修改也能快速完成，同樣的設計也可以多次打印。其次，傳統工藝制作需要大量的工具，如切削刀具、吊機等。3D打印技術利用計算機生成三維CAD圖形，只需一臺計算機即可，所以在設計生產上節省了很多人力。最后，3D打印可以將制造過程中丟棄或剩余的材料最小化，通過弱化可以大幅度提高材料的利用率。同時3D打印既可以完成個性化定制，又可批量生產。而且，3D打印產品是環保的。傳統的金屬加工方法經常會有大量的金屬廢棄原料，會造成嚴重的資源浪費。3D打印可以在很短的時間內制造實物模型，它也可以在大量生產方面發揮作用。3D打印技術與傳統的大量生產方式相比，在速度及費用等方面的競爭力較高，同時可打印材料的種類也很多。

3D打印技術是獨特的、復雜的，它能創造出復雜的、立體的空間結構，適合于時尚首飾設計。3D打印技術的應用可以讓設計師進行多種設計、制作，可以縮短開發過程。同時，能接受3D打印首飾的消費者也逐漸增多。3D打印技術的諸多優點在首飾設計領域有廣泛的應用。

二、3D打印技術的應用

3D打印在首飾設計方面具有復制性、對稱性、融合性、實驗性、功能性、經濟性等特點。只要有3D打印機就可以以類似的設計無限復制。首先，在使用3D打印技術制作產品的過程中，均可設定準確數據對稱打印。其次，3D打印設計有不同材質和顏色方面的選擇，為設計師設計作品提供了更多的選擇，而且作品變幻莫測。同時我們可以通過3D打印，使得制作的材料更加多樣化，并且采用3D打印技術打印的成品可以擺脫傳統工藝煩瑣的中間步驟，根據3D打印材料的構成密度和強度可以制作高耐久性的產品。最后，從3D打印設計到生產成品，方便了供給管理和庫存管理，可以節省時間和費用。

（一）3D打印技術的多樣性、文化性、社會性、經濟性在各領域應用的發展

首先，3D打印在航空、汽車、家電產品、醫療設備、建筑、教育、娛樂、玩具等多個領域都取得了巨大成就。其次，隨著3D打印用途的擴大，在文化、社會、經濟領域發生了巨大的變化。從文化角度來看，3D打印技術可以將手工業無法完成的設計變得容易實現。設計師的創意通過提供3D打印數據就可以直接呈現在大眾視野中。所以，3D打印技術可以豐富人們的生活，也使得人們的消費模式發生了很大變化。最后，符合消費者品位的產品正在引發制造業變化，并創造更多3D打印工作機會。

（二）3D打印技術應用在首飾設計中，對經濟、效率等的影響

第一，經濟方面控制成本，制作階段的變化可以使庫存管理和供應管理簡單化，節省人工和時間成本。第二，3D打印的發展和普及，讓3D打印技術已經成為工業技術不可或缺的一部分，可以讓更多的人們體驗科技的魅力。第三，3D打印技術具有更精細的設計和數據，這可以大大提升產品的生產效率。

（三）3D打印技術具有實用性、使用性、耐久性等特點

在實用性方面，與一般技術相比，3D打印技術在運輸和制作過程中可以節省運費。在使用性方面，3D打印技術的數據易于修改，作品材料也可以隨意選擇，所以可以提高產品的使用性。在耐久性方面，3D打印技術根據材料的密度和強度的調整，可以做出耐用度很高的產品。同時3D打印首飾設計具有較高的融合性、社會性、適應性。3D打印技術用于服裝設計可以使服裝具有強烈的穿著性和耐久性。利用3D打印技術可以將兩種布料粘貼在肩膀、腰部、背部，可進行多種操作。相關研究數據表明，消費者對服飾最需要的是創新性、舒適性、穿著感，為此，我們需要進一步研究3D打印技術的個性化定制等，以便滿足客戶的個性化需求。在現在的研究中，創新性源于3D打印材料的不同性質，所以如果你想制造更多的創新材料，那就要設計出更多樣更多元化的產品。穿著性是指穿著后的體驗和感覺。個性化定制服務是根據消費者的喜好而個性化制作的產品。隨著人們對新設計和新功能需求的不斷增加，3D打印技術在首飾設計中的應用已經變得非常重要。而舒適性是指無論你的產品是否具有創新性，如果客戶穿起來不舒服，就應該不會經常使用，也不可能追加購買。穿著感與服飾的材料、尺寸、質量、印刷方式密切相關，我們需要更好地幫助人們選擇，3D打印技術可以進行個性化的設計，通過測量和掃描人的身體尺寸并能夠制作出與此相匹配的產品。

3D建模渲染首飾模型

3D建模竹編元素首飾模型

三、3D打印在首飾設計方面的發展

21世紀初，3D打印開始被應用于首飾設計中，主要用于塑造圖案。3D打印平臺對于沒有3D打印機的消費者也可以自行設計3D打印配件，當你需要用的時候平臺可以提供服務并上傳出售，并且這些平臺可以共享3D打印機資源，從而提高設備的利用率。這種3D打印平臺可以逐步形成體系化的產業規模，與不同領域的技術接軌。隨著社會的發展，3D打印技術作為一種智能制造，得到了國家和政府的大力支持。珠寶行業作為一個古老的傳統制造業，急需轉型升級。我們可以抓住這個機會，利用智能技術提高生產效率，提升行業的技術水平。

同時，隨著社會經濟的發展，人們的消費觀念也發生了變化，越來越多的人開始有了個性化需求，傳統的大規模生產的同質化產品已經不能滿足消費者的需求。隨著珠寶首飾行業的消費品越來越昂貴，既要滿足規模生產，又要滿足消費者個性化需求的3D打印技術順應了時代發展的趨勢。在3D打印平臺上，消費者可以自己制作飾品，自己決定各種飾品的風格以及創意理念，可以依據自身的經歷來制作具有特殊意義的首飾，并將這些作品分享給大家，同時也可以將制作中所遇到的問題共享。因此，在當今信息化年代我們不僅可以解決3D打印帶來的挑戰，也可以為更多的人提供3D打印服務技術。

3D打印還可以快速滿足不同的消費者需求。在材料利用方面，擴大了選擇的范圍，降低了購買價格，為一般消費群體提供了更合適的產品和服務。在前瞻性研究中，有很多研究者開發了3D打印的首飾設計，但很少有研究者關注潛在消費者對首飾的喜好。3D打印的首飾隨著3D打印技術的發展，其新鮮度和創新性一定會下降。所以，了解消費者的喜好對幫助我們開發3D打印飾品很有必要。

目前，3D打印技術在首飾行業的應用極大地改變了珠寶首飾行業現有的模式，但仍無法取代傳統的珠寶首飾加工，傳統的加工仍將在很長一段時間內占據主導地位，但3D打印對珠寶首飾行業的影響將逐漸上升，是對傳統珠寶制造的補充。

四、3D打印在首飾設計中的應用

最初的3D打印首飾設計大多是熱塑性塑料，使用了聚氨酯、尼龍、塑料等。目前，飾品設計材料有黃銅、青銅、14K金、18K金、鈦合金、鋼等。雖然我們可以用這些材料來替代，但也存在制作費用比傳統人工制作費用高的缺點。采用3D打印工藝制作的首飾，其金屬表面的硬度可以產生多種效果，如光澤表面及高光澤表面。

3D打印技術在首飾設計中應用的優點有：首先，首飾設計的智能化。3D打印技術將首飾設計與智能設備結合起來，不僅可以更快、更精確地制作，而且可以實現3D打印。利用印花工藝還可以大量生產首飾。其次，首飾設計的獨創性。其特征是3D打印與傳統工藝相比，更為精密、復雜，更具有獨創性。通過在設計領域使用3D打印技術，可以制作價格低廉的產品。利用3D打印技術可以很容易地打印出工藝復雜的首飾產品。同時，3D打印技術可以簡化制作過程，傳統定制化的首飾屬于小眾需求，因此成本高昂，傳統的首飾生產雖然滿足了大多數消費者的需求，但往往款式比較單一；同時在選擇首飾產品時，消費者需要花費大量的時間和精力尋找適合自己的首飾款式。而將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，讓消費者自身轉變為設計師，可以自行設計，可以加快生產速度。最后，3D打印技術可選擇的材料多樣化，從塑料、陶瓷到貴金屬、銀都可以打印。3D打印技術的不斷發展，使得珠寶行業向智能化、專業化、個性化方向發展。現代首飾設計的發展趨勢正在快速變化，消費者參與設計的呼聲越來越高。有人說，3D打印是第四次工業革命的核心技術。可以預見的是，隨著3D打印技術的發展，未來珠寶設計將從量產轉向私人定制。消費者制作的個性化珠寶將成為未來珠寶生產的主流。

五、結論

3D打印技術讓人們不僅可以自由設計首飾，而且還可以開始自己的創作，可以自己體驗3D打印平臺提供的服務。3D打印產品既快又輕，同時更加實用。消費者可以通過定制化的服務制作出適合自己的產品。消費者對3D打印積極的態度是3D打印發展的基礎。消費者看中的是3D打印多元化的風格、自主設計和能夠為他們提供試穿的服務，而不滿意的地方在于材料和操作的限制。研究發現，客戶更喜歡購買包包、鞋子和戒指這類的3D打印產品，他們也更喜歡簡單的風格設計；就顏色而言，黑色的塑料是最受歡迎的材料；人們在購買配飾時，更加注重首飾設計的創新性；在制作3D打印配件時，人們首先考慮的是設計本身是否更容易與衣服相配。

最后研究發現，3D打印技術具有很強的可持續性、自由性和使用性，這也吸引了更多的人走進了3D首飾這一領域，在這里每一位消費者都是設計師，每一件作品都是藝術品。這些優點不僅提高了消費者的生活質量，同時也能促進3D打印首飾的更快發展，為首飾行業智能化轉型提供了有效助力。