3D 打印技術(shù)在陶瓷文化傳承中的實際應(yīng)用探討

原雪娜

（西安培華學院，西安710125）

1 前言

當前運用3D 打印技術(shù)的陶瓷早已在部分歐美國家中廣泛運用，且建立起相對完善的全產(chǎn)業(yè)鏈實體模型。3D打印技術(shù)是基于三維建模技術(shù)、逆向工程、數(shù)據(jù)制造等新興領(lǐng)域的現(xiàn)代化技術(shù)和工藝，隨著該技術(shù)水平的不斷提升，也開始被運用到陶瓷領(lǐng)域中。3D 打印陶瓷商品不僅數(shù)量越來越多，且銷售市場更廣泛。我國自古以來便是陶瓷大國，在經(jīng)濟文化發(fā)展的同時陶瓷文化也不斷進步，展現(xiàn)出了人們的文化追求。中國陶瓷文化需要傳承和發(fā)揚，讓更多的人認識到陶瓷文化的豐富多彩。此次便從3D 打印技術(shù)的角度來剖析，有現(xiàn)實意義和創(chuàng)新性。

2 3D 打印技術(shù)在陶瓷文化傳承中的應(yīng)用體現(xiàn)

2.1 拓撲的應(yīng)用

陶瓷工藝品在建模設(shè)計的過程中，人們傾向于用最少的點、線、面排列組合方式來建構(gòu)成最完美的三維造型。該設(shè)計理念被稱為低模“拓撲”，有利于實現(xiàn)降低成本等作用。在陶瓷的設(shè)計開發(fā)中運用3D 打印技術(shù)時結(jié)合該結(jié)構(gòu)，能突破傳統(tǒng)手工制造出的造型局限性，同時聯(lián)合數(shù)字化技術(shù)設(shè)計出更為復雜、更為精美的陶瓷工藝品外在造型。隨后，結(jié)合3D 打印技術(shù)來進行細致化的打印，能讓陶瓷工藝品更顯出抽象風格和時代氣息，讓更多消費者獲得獨特的審美體驗。在此過程中運用3D 打印技術(shù)，最大的優(yōu)勢是解決了以往陶瓷工藝品設(shè)計開發(fā)的個性化、創(chuàng)新不足問題，有效促進地陶瓷行業(yè)現(xiàn)代化發(fā)展與陶瓷文化的傳承。

2.2 打印肌理的應(yīng)用

運用3D 打印技術(shù)后陶瓷表面肌理與線條會具有特殊美感，予以消費者視覺沖擊同時還實現(xiàn)了陶瓷多樣化創(chuàng)新。首先，設(shè)計師可結(jié)合3D 打印來留痕肌理，深入挖掘和延伸，讓陶瓷視覺效果更佳；3D 打印技術(shù)下的陶瓷有擠壓、堆疊等變形的現(xiàn)象，最終在陶瓷工藝品外形成不規(guī)則但靈動的紋路，讓陶瓷更具層次感和動態(tài)感。最后，還可將肌理和陶瓷設(shè)計方案中的線條加以結(jié)合，有效彰顯出陶瓷設(shè)計的藝術(shù)感與時代感。

2.3 參數(shù)設(shè)計的應(yīng)用

陶瓷工藝品運用3D 打印技術(shù)的參數(shù)化設(shè)計主要還是以“函數(shù)編寫”為基礎(chǔ)，聯(lián)合計算機系統(tǒng)來對設(shè)計出的參數(shù)進行模型構(gòu)建。參數(shù)化的設(shè)計下，能讓陶瓷工藝品的造型更多變、更奇特，甚至有流動感、韻律感[2]。在設(shè)計階段時，設(shè)計師便可先進行參數(shù)設(shè)計，而后在制造階段將所設(shè)計出的樣式用3D 打印的方式打印到產(chǎn)品上。和傳統(tǒng)的陶瓷手工設(shè)計開發(fā)相比，3D 打印技術(shù)、參數(shù)化設(shè)計下的陶瓷在外形上會更具現(xiàn)代計算機風格，不但兼顧了不同受眾群體的喜好，還能為新時期下的消費市場提供豐富多樣、沖擊力強的陶瓷作品，利于陶瓷文化的傳承。

3 3D 打印技術(shù)應(yīng)用于陶瓷修復補缺

陶瓷文物是用于研究我國文化和傳統(tǒng)技藝的重要載體，有著歷史、科學、藝術(shù)、文化的多重價值。當前需要修復的陶瓷文物較多，而修復專家不足。將3D 打印技術(shù)應(yīng)用于陶瓷修復補缺中能提升修復效率，促進陶瓷文化傳承助力。

3.1 基于FDM打印技術(shù)的3D 打印補缺

FDM（熔融沉積技術(shù)）指加熱融化絲材后將其液化補件。該技術(shù)優(yōu)點在于3D 打印相關(guān)設(shè)備維護較便捷，且打印過程中消耗的材料成本低，打印中也不會出現(xiàn)異味、粉塵。但不足之處在于此技術(shù)下進行3D 打印的配件精確度并不高，可能有明顯的3D 打印痕跡，因此僅適合部分結(jié)構(gòu)較為簡單的陶瓷修復補缺。

3.2 基于SLA 打印技術(shù)的3D 打印補缺

SLA 打印技術(shù)（立體平版印刷技術(shù)）是利用了光敏樹脂材料和激光，先用激光作用將材料進行光固化，隨后從點、線、面、體逐步來構(gòu)成補配件。所有的3D 打印技術(shù)重SLA 精度最高，其打印后的精度較高（可達到0.001um），因此即便是結(jié)構(gòu)復雜，有凹凸紋理或是較為精細化的陶瓷都可運用此技術(shù)方案。但該技術(shù)運用的明顯不足在于成本較高，且相關(guān)設(shè)備需要較高的成本來維護，打印材料可能有毒性，需要引起修復者的注意，做好完備的安全防護。

3.3 基于SLS 打印技術(shù)的3D 打印補缺

SLS（選擇性激光燒結(jié)技術(shù)）的運用指先在工作平臺上鋪上粉末狀的打印材料，隨后將工作臺充氮、升溫，對粉末材料進行燒結(jié)，又鋪上粉末再燒結(jié)的一個過程。3D打印中的SLS 打印技術(shù)整體操作較為復雜，其優(yōu)點在于修復、補配后的質(zhì)量較高，通常不容易出現(xiàn)變形等問題，且用于打印的材料非常豐富，一般可被用于陶類、大型器皿的修復完善中。但該技術(shù)方法的運用缺點在于需要充氮來操作，不僅成本高，且打印的過程中同樣會產(chǎn)生有毒的氣體[3]。

3.4 基于LOM打印技術(shù)的3D 打印補缺

LOM打印技術(shù)（分層實體制造法）的運用中，是先選擇原材料后，再用激光來根據(jù)陶瓷補配件的輪廓數(shù)據(jù)等進行切割，隨后將材料送入設(shè)備后，再將新的一層打印耗材粘合，隨后再切割。就如此進行切割、粘合，最終形成補配件。3D 打印下的LOM打印技術(shù)具備的明顯優(yōu)勢是成本低、打印效率高，補配件具有優(yōu)良的支撐性，且相關(guān)材料豐富（如紙片、塑料、復合材料、金屬箔等），但缺點是在進行3D 打印的前期、后期等階段中需要進行非常繁瑣的處理操作，還不能打印中空結(jié)構(gòu)件，因此一般不適用于古代陶瓷文物的修復。

4 3D 打印技術(shù)應(yīng)用于異型陶瓷制作

3D 打印技術(shù)在陶瓷設(shè)計到制作整個階段都可以節(jié)省大量人力及時間成本，運用價值突出。例如以往的陶瓷制作需要進行模型、翻制模具、注漿、成型，而應(yīng)用3D打印技術(shù)后能省去部分環(huán)節(jié)，提升陶瓷生產(chǎn)的效率。此外，以往的陶瓷批量化生產(chǎn)只能對某一種胚體造型進行復制，且后期再通過裝飾變換該作品的形貌。3D 打印技術(shù)則有不同的成型方式，如層級式、選擇性燒結(jié)。雖然3D打印技術(shù)無法和工業(yè)化制造業(yè)相比，但是它可用于異型的小批量制作，在藝術(shù)領(lǐng)域卻多了一份優(yōu)勢，同時也是促進陶瓷文化傳承發(fā)展的有力體現(xiàn)。

5 結(jié)語

綜上所述，陶瓷文化是我國文明的重要組成部分，它代表著中華民族五千多年文化的中心地位。陶瓷文化是社會經(jīng)濟文化的結(jié)晶，體現(xiàn)了傳統(tǒng)文化的精髓與審美特色。經(jīng)研究得出結(jié)論：3D 打印技術(shù)在陶瓷文化傳承中的應(yīng)用價值突出，具體可用于陶瓷的設(shè)計開發(fā)、修復補缺和制作中。通過運用3D 打印技術(shù)，能為陶瓷行業(yè)的現(xiàn)代化發(fā)展注入鮮活的科技動力，從而對繼承、弘揚陶瓷文化大有裨益。