3D 打印技術(shù)在現(xiàn)代首飾制造行業(yè)中的應(yīng)用研究——以馬良行首飾定制網(wǎng)站為例

    隨著時(shí)代的不斷發(fā)展，計(jì)算機(jī)技術(shù)的普及和不斷進(jìn)步，3D打印技術(shù)作為一種新的快速成型技術(shù)受到了越來(lái)越多的關(guān)注。該技術(shù)首先在工業(yè)設(shè)計(jì)、模具制造等領(lǐng)域被用于制造模型，目前在醫(yī)療行業(yè)、土木工程、鞋類(lèi)、建筑設(shè)計(jì)等其他領(lǐng)域都有所應(yīng)用。一家來(lái)自紐約的Sols企業(yè)憑借消費(fèi)者的足部數(shù)據(jù)利用3D打印技術(shù)打印鞋墊改變?nèi)藗冏呗贩绞?。奢侈品牌Louis Vuitton更是把3D打印技術(shù)運(yùn)用在 “ ‘系列一’ 全新系列靈感之約”展覽陳列中，能看到它使用3D打印技術(shù)制作的立體人臺(tái)。不僅如此，3D打印更是應(yīng)用到了首飾制造行業(yè)，創(chuàng)始人BILL HU創(chuàng)建了馬良行3D打印首飾定制網(wǎng)站，讓每個(gè)消費(fèi)者成為設(shè)計(jì)師，通過(guò)3D技術(shù)與WebGL技術(shù)，呈現(xiàn)并得到專(zhuān)屬自己最特別的首飾。

一 3D打印技術(shù)

    3D打印技術(shù)，即快速成型技術(shù)的一種，它是一種以數(shù)字模型文件為基礎(chǔ)，運(yùn)用粉末狀金屬或塑料等可黏合材料，通過(guò)逐層打印的方式來(lái)構(gòu)造物體的技術(shù)。

    3D打印技術(shù)原理，利用3D打印機(jī)采用分層，迭加，即通過(guò)逐層增加材料來(lái)生成3D實(shí)體。第一步，設(shè)計(jì)師將設(shè)計(jì)稿中的作品通過(guò)CAD、犀牛等軟件繪制成三維模型，第二步將電腦連接3D打印機(jī)，3D打印將建立的3D模型進(jìn)行分割，即將模型分割成一層一層的薄片，軟件完成分割程序后，3D打印機(jī)即可進(jìn)行噴墨打印。每一層的打印分為兩步，首先在需要成型的區(qū)域噴灑一層特殊膠水，然后在膠水上噴灑一層均勻的粉末，粉末遇到膠水會(huì)迅速固化黏結(jié)。這樣一層膠水一層粉末的交替下，實(shí)體模型將會(huì)被黏結(jié)起來(lái)，“打印” 完成后,需要對(duì)打印的模型進(jìn)行后處理，例如固化處理、剝離、模型的修正等，最后得到所需要的模型。

二 首飾的傳統(tǒng)制造與3D打印技術(shù)制造（以戒指制作為例）

2.1 首飾傳統(tǒng)的制作

    首飾的傳統(tǒng)手工制作工藝具體步驟一般為熔銀、鍛打、下料、做鉛托、精加工、焊接、洗銀、拋光再到入庫(kù)登記，出庫(kù)登記，市場(chǎng)銷(xiāo)售。雖然傳統(tǒng)的手工制作得到的首飾更細(xì)節(jié)化，品質(zhì)高，但繁雜的工序既費(fèi)時(shí)又費(fèi)力。首飾企業(yè)一般會(huì)把更多的時(shí)間花費(fèi)在產(chǎn)品設(shè)計(jì)上，繁復(fù)的制造工藝無(wú)疑制約了生產(chǎn)的發(fā)展。

2.2 結(jié)合互聯(lián)網(wǎng)和3D打印技術(shù)的首飾制造

馬良行（M-LAB） 為上海筆爾工業(yè)設(shè)計(jì)有限公司旗下的獨(dú)立網(wǎng)站，是國(guó)內(nèi)首個(gè)專(zhuān)注于金屬飾品定制的在線(xiàn)設(shè)計(jì)平臺(tái)。網(wǎng)站的首飾定制操作流程分為四步，品類(lèi)選擇、自由定制、3D打印、送貨上門(mén)。從消費(fèi)者的下單到收到產(chǎn)品短短只需要7天。以3D打印技術(shù)作為制造工藝的具體流程，以銀戒指為例。（圖1、圖2、圖3）

圖1 馬良行戒指定制

a 繪制戒指的設(shè)計(jì)圖稿。

b 利用三維軟件創(chuàng)建計(jì)算機(jī)3D模型。

c 利用打印機(jī)打印出蠟?zāi)＃ù瞬襟E下，打印機(jī)可同時(shí)進(jìn)行多個(gè)蠟?zāi)５拇蛴。?/p>

d 將清洗后的蠟?zāi)＠煤笜屧?0℃的溫度下焊在澆筑軌道上。

e 將多個(gè)焊完澆筑軌道的蠟?zāi)Ｒ?5° 種植角度焊于蠟樹(shù)棒上。

f 將蠟樹(shù)粘于黑膠底上，蓋上鋼鑄筒，倒入石灰水置于烤箱烤干。

g 將烤干后的石膏模型內(nèi)注入高溫的金屬液體（此時(shí)石膏里的蠟?zāi)Ｈ诨?/p>

h 冷卻后，拆除石膏，戒指樹(shù)成型，利用水口剪鉗將其依次分開(kāi)至單體。對(duì)各個(gè)單體進(jìn)行打磨上蠟拋光，戒指成型。

三 基于3D打印技術(shù)的首飾網(wǎng)絡(luò)化定制

3.1 基于3D打印技術(shù)的首飾網(wǎng)絡(luò)化定制的優(yōu)勢(shì)

    “M-Lab.CN”是首個(gè)將3D技術(shù)與設(shè)計(jì)藝術(shù)結(jié)合的在線(xiàn)定制平臺(tái)。你可以盡情發(fā)揮自己的想法進(jìn)行在線(xiàn)設(shè)計(jì)。與傳統(tǒng)的首飾手工加工工藝相比，顯然在互聯(lián)網(wǎng)上定制并利用3D打印技術(shù)加工首飾上具備了更多的優(yōu)勢(shì)。首先，利用3D打印可以使首飾設(shè)計(jì)更具個(gè)性化，藝術(shù)化，滿(mǎn)足了不同人群的自我要求，充滿(mǎn)了樂(lè)趣。與傳統(tǒng)工藝不同，3D打印可以完成一些傳統(tǒng)工藝無(wú)法實(shí)現(xiàn)的設(shè)計(jì)。首飾的有些復(fù)雜形狀很難雕刻，但通過(guò)3D打印機(jī)可以輕而易舉的完成，滿(mǎn)足獨(dú)特性的需求。對(duì)于有些復(fù)雜形態(tài)的設(shè)計(jì)，通過(guò)傳統(tǒng)手工工藝無(wú)法制作，但3D打印可以簡(jiǎn)單精準(zhǔn)的制作。其次，通過(guò)3D打印，消費(fèi)者的購(gòu)物體驗(yàn)被重塑，消費(fèi)需求取決于他們的想象力，而不再被局限于商店的制造與庫(kù)存。同時(shí)，通過(guò)在網(wǎng)站上選擇首飾的材質(zhì)、尺寸，計(jì)算出制作首飾所需要材料以及勞動(dòng)成本，方便預(yù)估成本，節(jié)約了成本。而且，利用互聯(lián)網(wǎng)和3D打印，定制首飾再也沒(méi)有了訂量的限制，相較于傳統(tǒng)首飾制造，可以實(shí)現(xiàn)低成本、小批量、個(gè)性化的首飾制造，解決了傳統(tǒng)制造工藝的難題，更有利于設(shè)計(jì)師們發(fā)揮想象力，解決過(guò)剩浪費(fèi)的尷尬境地。再次，利用物聯(lián)網(wǎng)的概念，從下單到制作完成，最后到達(dá)客戶(hù)手上，花費(fèi)時(shí)長(zhǎng)最多7-10天，比傳統(tǒng)的私人定制快2-3倍。最后，利用3D打印提高了首飾的精度及效率，傳統(tǒng)的首飾加工以人工為主，首飾的精細(xì)與完美程度由加工師傅的技藝來(lái)決定。而3D打印通過(guò)軟件制作三維模型，連接打印機(jī)后1 : 1輸出，極大提高了首飾的精確度。甚至首飾的內(nèi)徑、高度、厚度、側(cè)邊圓弧度等要求直接取決于消費(fèi)者個(gè)人的人機(jī)尺寸，使首飾更加符合消費(fèi)者的不同要求，更加貼合身體。

3.2 互聯(lián)網(wǎng)3D打印定制首飾的局限

    相比較于市場(chǎng)上的首飾，網(wǎng)站上的模板則顯得單一，樣式過(guò)少。在提供的雛形上再次編輯，只有一些不同字體的文字、數(shù)字、大小寫(xiě)字母、簡(jiǎn)單圖案的選擇。首飾后期的加工工藝也相對(duì)偏少，只有鏡面工藝，亞光，仿古的選擇，所以所提供的模板適合年輕人的選擇，符合他們自由，熱愛(ài)新鮮事物的特質(zhì)，但并不通用于各層年齡段人。

    3D打印的 “打印材料” 也大多局限于蠟、樹(shù)脂等材料上，利用這些材料打印出首飾后，再進(jìn)行灌注石膏模、澆鑄、打磨、拋光等傳統(tǒng)工藝。若直接使用金、銀等金屬材料直接進(jìn)行3D打印，則成本將會(huì)非常高，適合高級(jí)定制，但并不能應(yīng)用于小眾的消費(fèi)水平。

四 總結(jié)

    在現(xiàn)代的歐洲國(guó)家，個(gè)性化的首飾定制已成為一種時(shí)尚的流行趨勢(shì)，這種流行趨勢(shì)在我國(guó)仍處于萌芽階段，呼之欲出。相應(yīng)的，3D打印也是一種愈加時(shí)興的趨勢(shì)，為首飾制造行業(yè)和個(gè)性化的定制服務(wù)提供了強(qiáng)有力的支撐。隨著文化水平的普遍提高，消費(fèi)者的個(gè)人品味逐漸提升，愈來(lái)愈彰顯個(gè)性，與眾不同，獨(dú)特中又帶著些趣味，利用3D打印和互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)的首飾定制所具有的優(yōu)勢(shì)會(huì)愈來(lái)愈受社會(huì)的認(rèn)可與追捧。

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