基于數字化技術的陶瓷首飾創新研究

邱笑敏，劉瑋，周穎琦

（廣州美術學院 工藝美術學院，廣州 510000）

1 引言

信息化技術的到來，使傳統手工藝的發展面臨了更嚴峻的挑戰。作為傳統工藝美術下的陶瓷藝術也需要破竹前行，乘著數字化技術的帆船順勢而為，借當下3D打印技術進行藝術創新?！疤沾墒罪棥弊鳛橐粋€概念，由法國藝術家貝爾納多最先提出來，在國內，早在20世紀90年代市場上就已出現不少現代陶瓷首飾。隨著3D打印技術成熟的發展以及在陶瓷領域中的普及應用，高科技推動陶瓷設計越來越精細化發展，設計師更好的掌握成品效果，生產模式更具標準化、模式化，更利于陶瓷首飾市場的大規模生產。

2 3D打印技術在陶瓷領域的發展

3D打印即快速成型技術（Rapid Prototyping），又稱增材制造（additive manufacturing），是以計算機數字模型文件為基礎，采用數字技術材料打印機，運用粘合材料逐層打印的方式將模型固化粘合來構造物體的技術。隨著工藝技術的不斷推進，3D打印技術在藝術領域中的應用已經較為廣闊,其中陶瓷3D打印技術的發展也在一定程度上提升了現階段的制作水平設計，拓寬了設計師的設計自由度，并可以生產出傳統手工無法實現的精細復雜造型。

相較于其他材料來說，3D打印目前在陶瓷領域中的應用大多以擺件為主，如藝術家Andrea Salvatori與意大利增材制造公司WASP的合作，利用3D打印機器Delta WASP 40100 Clay創作出第一個具藝術收藏價值的3D打印花瓶。土耳其藝術家Emre Can的Power of Nature系列探討了人造與自然之間的對立，并利用打印技術使作品結構變形并呈現出新的表現形式。每件3D打印陶藝作品都被賦予了藝術家的感情。通過3D打印成型的作品和藝術家后期處理相結合的這種半工藝半工業的合作，將會在陶瓷領域成為其必不可少的風格與存在。

3 3D打印陶瓷首飾產品在市場上的發展前景

相比傳統手工成型技術，陶瓷3D打印技術有著眾多優勢，將3D打印技術與陶瓷設計結合可以輔助國有陶瓷品牌有更廣闊的發展空間，填補現在陶瓷首飾發展的空缺。

3.1 國內3D打印陶瓷首飾的市場空缺

時尚穿戴在新世紀的流行，當代審美觀念的更新，個人意識的覺醒及新生代消費者對產品的個性化追求，都使大眾對首飾產品獨特性的消費需求增多。購買首飾產品的需求不僅僅局限于對產品的保值功能，消費者逐步轉向具有表達個體精神意義的獨特性能產品的購買。陶瓷首飾以其具有的獨特藝術表現開闊了傳統首飾市場。事實上，相較于國內較為貧瘠的陶瓷首飾產品種類，西方陶瓷首飾品牌以更為大膽前衛的設計與先進、精湛的工藝搶占了我國的陶瓷首飾消費市場，從而贏得更大的消費群體。反觀我國小型陶瓷工作坊式的產品卻未能吸收本土特色風貌與深厚的傳統文化進行產品設計，首飾制作者也未形成品牌觀念，沒有合理規范化生產，導致國內陶瓷首飾市場活力低沉。因此，結合陶瓷3D打印技術開闊具有我國特色文化與風俗的陶瓷首飾是一個勢在必行的趨勢。

3.2 順應當下國潮與科技合作趨勢

伴隨著現當下青年對傳統文化的深入了解，以及中央發出的各項支持振興傳統手工藝的文件，新青年群體對國潮的復興展現出十足的興趣，如古漢服的穿著、茶道文化館的興起、國寶探索節目收視節節飆升，各門類的傳統文化為尋求更多創新發展以及契合現當下時代的特色，都在通過科技的力量進行創新性改變。具有濃厚歷史文化基礎的陶瓷材料發展潛力不言而喻，陶瓷自古以來因材料的獨特性，與眾不同的工藝美感與釉料的特殊效果，吸引著無數的追隨者。陶瓷材料的優勢從泥料的細分，釉料色彩的絢爛，粗糙質樸肌理到光潔油潤質感都是其他材料所不可比擬的。助力傳統發展，讓陶瓷首飾市場更有活力，借助于3D打印技術的發展是順應時代的一項創新性的舉動。

3.3 讓陶瓷藝術進入大眾的生活，服務大眾生活

3D打印技術應用在陶瓷材料上能加速普及陶瓷藝術品進入大眾的生活，三維建模技術配合規范化打印成型，可以有效降低成品的成本與價格，適應更廣大的市場消費需求，讓不同階層的大眾能承擔起消費，也讓更多手藝愛好者與設計師參與陶瓷首飾產品的設計，打造更多元化的款式，創造出更符合大眾意趣的陶瓷首飾，激起國內陶瓷首飾市場活力，拉動內需，帶動消費，同時也能在一定程度上改善并提高國民審美。陶瓷自身的獨特魅力，再加之增材打印技術的輔助配合下，3D打印創作出來的產品具有人手制作不出的工業化數列排序般的規律美感，這也是3D打印陶瓷首飾能夠在未來獲得市場競爭力的自身優勢。

4 3D打印技術應用于陶瓷首飾制作的意義

4.1 工藝發展

首飾作為人體配飾，一直是畫龍點晴般的存在，精巧細致是首飾的特點。然而陶瓷首飾與其他金銀首飾相比，精細度不足是陶瓷首飾一直存在的問題，直到陶瓷3D打印技術的出現，改變了陶瓷首飾在成品精細度及復雜度上被限制的局面。設計師利用3D打印技術精細的分層技術流程可打造出具有數學般規律美感的陶瓷首飾，而普通手作陶瓷首飾難以形成具有機械感的秩序美，更多的為手工感的陶瓷質感，精細度難以與3D打印效果成品相比。此外，限制于手工的技術，過去的手作陶瓷首飾均有制作成型時間慢、做工質量水平不等以及成品率低等問題。陶瓷3D打印技術的出現解決了大部分手工制作所難以處理的問題，實現了陶瓷首飾往精細化、標準化、批量化的方向發展。同時，與傳統手繪設計方式比較，設計師借助計算機輔助設計模型將設計造型、尺寸等信息數據化，使的設計更易于修改且對整個造型成品一目了然，從而提高生產效率。綜上，與傳統手作陶瓷比較陶瓷3D打印在多種方面都有極大的優勢，這些優勢也是在數字化技術發展時代下必然的結果。

4.2 設計創意

現當下陶瓷首飾市場所售賣的陶瓷首飾一般分為兩種方向。一種是手捏成型，通過對泥料進行隨機扭、捏、拽、拉、切的方式作出具有陶瓷獨特語言美的抽象或具象造型，這一方法雖然能充分展現陶瓷材料的美感，但是大部分創作者只是停留在基礎簡單的隨意拼接出來的組合造型，尚未能充分深入研究其表現出來的形式美感，設計思維上仍是簡單乏味的組合，并且該種成型方式極易受制作者情緒的影響，容易導致生產成品不規范的現象。還有一種是用規范化的模具進行生產，該種成型方式雖然可以達到較為規范統一的標準，但卻不利于靈通變動的改變造型，稍做調整，整個設計與生產流程就需要隨之變化，可謂是牽一發而動全身。而3D打印技術的介入可以有效的保持打印出來的成品規格統一標準，嚴格控制出品，同時打印出來的產品有臨時需要調整的步驟也可隨時調整模型數據，設計者可以根據不同場景與需求的對模型進行靈活的變動，契合年輕消費群體更新快，追求市場風尚的心理。還有傳統制瓷工序中最繁復的一個步驟就是調整成品的尺寸與大小問題，而用3D打印成型的陶瓷首飾可以輕松調整尺寸大小與切片數據?？勺屘沾墒罪椷_到最簡潔有效的模型框架，并且可以根據設計需求打印不同重量的泥坯。

新時代下大眾對創作過程有著強烈的探索欲，衍生了當下熱火的體驗式消費，各類體驗式工作坊節假日門庭若市，3D打印陶瓷材料價格親民，可實現程度高。傳統陶瓷成型工藝繁瑣，制作工藝難度較大，不乏有大量的陶瓷愛好者與產品設計師對此材料望而卻步，3D打印技術可有效解決制瓷工藝的難度，更好更高效的實現設計者的藝術創作需求。設計者只需學習專業建模軟件后，將模型切片后導入3D打印機中進行打印即可。相對于制瓷工藝的學習，建模軟件的學習可以節約大量的時間成本。為陶藝愛好者與各行業設計師提供便捷的成型方法，更有利于投入對陶瓷首飾形式美感的設計，研發更具有設計感與趣味性的陶瓷首飾。

3D打印技術的應用可讓非陶瓷手藝者自行參與設計并制作，更加貫徹“人人都是藝術家”這個概念，同時該項技術也適用于美育進入校園課題，讓學生感受藝術創作與科技的魅力，增進國民美育教育。

4.3 打造品牌

當代首飾不再一味追求貴金屬與貴重寶石材料，消費者不再盲目追求奢侈，他們會更多地注重有精神文化的產品。陶瓷在中國歷史悠久，而陶瓷首飾的發展卻落后于發達國家。在中國陶瓷首飾品牌相對比較少，未能發展起來。越來越多私人定制的首飾品牌，運用數字化技術掃描客戶的身體形態，再使用數字軟件設計出符合人體工學的飾物，增加了佩戴的舒適度以及與客戶身體的契合度。

3D打印生產可以降低造型復雜的首飾生產成本，減少勞動力成本。3D打印技術介入陶瓷首飾設計，有助于陶瓷首飾批量化生產，打造生產流水線。如今經濟全球化，許多發達國家的首飾品牌投入中國市場，為了使國內的首飾設計保持市場的占有率，我們應該發揮中國陶瓷的悠久歷史特點與3D打印技術結合開辟出一條新的商業道路，參考中國陶瓷文化來創造出獨特的設計風格，以保持市場競爭力。

例如中國原創3D打印首飾品牌“INFUTURE”，創立于2014年，INFUTURE品牌的風格以幾何風為主，將3D打印技術引入首飾行業是INFUTURE區別于傳統首飾品牌的最大特點。INFUTURE創造出具有空間感、時尚感和神秘感的首飾作品，同時注重模型的復雜性，極大降低了作品造型被其他工廠高仿抄襲的可能性，加上有外觀專利保護，從生產和設計兩個環節雙重保護，從而做到了品牌的獨一性。此品牌在2019年3月登陸美國紐約時代廣場納斯達克大屏幕，向世界展示中國設計。

借助3D打印的優勢可以很快地做出系列作品，根據消費者群體的需求批量生產，不斷推陳出新。再利用自身的民族文化優勢，提高原創性，可以打造出屬于中國的3D打印陶瓷首飾品牌。

5 3D打印與陶瓷首飾的創作探索

3D打印陶瓷首飾其制作與傳統制瓷工序同樣需經過泥坯成型、干燥、素燒、打磨、上釉，最終高溫燒成的步驟。二者不同之處在于3D打印陶瓷的泥坯成型無需太多手動成型工藝，只需使用專業三維軟件進行建模設計。現當下可供選擇的軟件也非常多，如Rhino、Zbrush以及移動平板端的Nomad，使用及操作比起傳統制瓷工藝更易上手。具體打印步驟如圖1所示。

圖1 打印步驟

本研究使用的設備為淄博弘騫機械廠生產的LB-M300，選用Nomad軟件進行建模。設計以海洋為主題，運用抽象的表現方法對模型進行對稱式的設計。由于3D打印的模型本身就存有特別的路徑紋理，因此在鑲嵌胸針扣時可選擇鏤空或是露出部分紋路。此外，在進行模型與金屬胸針扣鑲嵌時，斜面的模型會比正型的模型更適合鑲嵌。

還需注意的是模型設計要保證底部為平面且不可懸空，模型側剖面彎角的角度小于60度不能大于90度。建模完成后，將模型導入simplify3d進行切片處理（圖2）?？赏ㄟ^該軟件將模型進行細分切片，調整模型內、外部支撐數量和密度，以及調整打印模型尺寸等。本次打印所選用的泥料為細白瓷泥，為了防止打印過程中泥卡住導管口，使用前還需將泥揉練三至四次，確定打印數據后即可導入機器開始打印（圖3）。打印過程中需全程觀察，以防導管里有空氣，若打印時導管里有空氣進入會有較大的壓力使導管脫落。成品打印出來后晾干素燒，最后高溫燒制完成。

圖2 模型導入simplify3d進行切片處理

圖3 機器打印實景

本研究創作探索的難點在于設計模型造型的考慮，設計時需要注意模型彎角的度數，也要估算模型的尺寸。模型最小的打印面積如果比導管直徑小，會導致打印不到位，解決方法是可以換更細的導管口。打印所用的泥料軟硬度也會影響打印效果，使用泥料過軟會無法成型，過硬導管則無法輸出。打印過程中，模型打印速度過快會導致成品粗糙。通過數次實踐，小組最終打印出了部分成品，具體效果如圖4所示。

圖4 打印效果圖

6 結語

基于設計實踐，本文闡述了3D打印技術在陶瓷首飾領域的應用，并結合創作實踐探討了在初期軟件設計過程中如何周全考慮造型、尺寸、結構等因素，才能更有效的將3D打印技術與陶瓷首飾設計結合。本次研究課題小組主要結合創作實踐來探索了科技給傳統陶瓷首飾設計帶來的新變化，試驗過程中，小組成員充分感受到了3D打印設備以及建模軟件為陶瓷首飾設計所帶來的便利，雖然整體流程有未完善的步驟，個別成品也有破損現象，其規范化，工整干凈的秩序感是手作陶瓷未曾帶來的新鮮視覺美感，為藝術領域帶來更具有時代性，未來感的藝術作品。目前3D打印陶瓷首飾還存在著許多問題，還有很大的發展空間。因此，如何更全面地從計算機技術角度探索陶瓷首飾設計，應是未來繼續研究的方向。