关于陶瓷3D 打印的技术美研究

胡嘉慧

（景德镇陶瓷大学，江西省，景德镇市， 333000）

0 绪论

美存在于世间万物，陶瓷3D 打印技术自然也存在着美。本人将陶瓷3D 打印技术总结为三中美一：过程美；二成品美；三：材质美。通过三个方面的论述来探讨陶瓷3D 打印机的美。

1 过程美

传统的陶瓷制作过程需要经过练泥、印坯、拉坯、利坯、刻花施釉、烧窑等各种步骤制作，制作一个成品最长需要经过好几个月的时间。陶瓷3D 打印机的操作则更加便捷。陶瓷3D 打印机的浆料挤出成形工艺在制作物体的过程中，首先需要用软件建模，然后用切片软件进行切片，最后再由3D 打印机将陶瓷原料通过设备挤压入喷头，喷头再沿着零件的截面轮廓和填充轨迹运动，与周围的材料粘粘，这样就制作完成。整个过程体现了无限的美感。

1.1 作为审美对象所体现的美

审美对象又叫做审美客体。只要能够引起人的审美感受，并且客体与主体构成审美关系，这样的客体就叫做审美对象。一旦有了审美对象就产生了美，美的概念很大，从许多方面都可以感受到不同的美，而技术美就是美的一个分支。技术美首先是体现在陶瓷3D 打印中的技术方面，在制作作品时候挤出喷嘴在成型平台上喷射出陶瓷膏体时连续的缓慢移动，这样的制作过程正可以体现出3D 打印机最核心的技术部分。浆料挤出工艺。而在制作物体缓慢被制作出来的时候所体现的技术中所带有的最原始的劳动中的节奏的美、韵律的美正侧面的反映出了3D 打印机的技术美。

这种最原始的，最纯净的劳动美体现在了机器上也并没有让人感受到生硬，反而从侧面使人感受到人类智慧的伟大。工具的诞生使得人们局限于生物自身的能力得以扩大。但是同时工具的诞生又反映了人类智慧的无限性，人类自身可以制造出超越人类自身的物品来达到人类不可企及的地方。这样强烈的技术美感正凝结在陶瓷3D 打印机中。

1.2 3D 打印机自身计算机语言所带来的美

3D 打印机在成型前需要经过犀牛、3D MAX 等软件来建模，然后再进行切片处理，导入3D 打印机中，再进行制作。这些制作方式正体现了3D 打印机所特有的计算机语言所带来的科学美。这种高效、快捷、精准等特性都建立在电脑编程的基础上，而现代技术的美感是建立在科学上的。3D 打印机所体现的技术美也是建立在科学的基础上的。叶朗指出，科学美主要是一种形式美、还有数学美,是一种理智美。[1]建立在科学美的基础上的3D 打印机的技术也是一种理智的美，是一种顿悟出理性的感性情感的美。

电脑等智能机器是由亿万个符号组成的，而这种符号正是通过排列组合成一种计算机语言来交流的。计算机语言又称C 语言，通常指人与机器之间进行信息转换的系统。[2]当我们在进行一项操作的时候，看似只是按了一个小小的图标，其实却是输入了一串C语言。这种语言看似神秘莫测，其实具有一定的规律。C 语言正体现了强烈的数学美和理性美。带给我们强烈的理智感，正是这一串串的符号带给我们许多以前所没有的技术美。

1.3 美的情感因素

3D 打印机所体现的美的究极情感因素归结为东方禅意思想中就是最高级别的美——“圆”。

世界上四大美的模式分别是：中国模式、西方模式、伊斯兰模式、印度模式。[3]而这四大模式都是以圆为美。“圆”的含义归结为根本的统一、返归于中心点。这和3D 打印机的制作过程中挤出喷嘴在挤出陶瓷浆料时候的上下左右的移动相似。挤出喷嘴先向下移动到成型平台然后开始移动绘制需制作物体的一层，绘制完成后向上收起再重新向下开始挤出另一层。

这一切就像是一个“圆”，从绘制的起点走过一段路程后又达到了最初的起点。这样周而复始以致无穷。虽然是在行走，却又回到了起点好似从未走过，到底是走过了还是未曾走过。这与荣格的东方美学意蕴相吻合、与东方的禅宗美学思想相吻合。与“心”“物”相“圆”相吻合，在3D 打印机挤出喷嘴的轮回的移动过程中，我们能获得瞬刻即永恒的直觉体验。[4]

3D 打印机的技术美正是体现了这样的东方美学“禅意”。

2 成品美

陶瓷3D 打印技术的美的另一个方面是成品中体现的美，陶瓷3D 打印机可以制造出预先设计的图案并且不带有丝毫的偏差，而且可以批量制作也不会产生偏差。传统的陶瓷批量生产除了高压注浆以外，传统的注浆和翻模都会有一定程度的偏差，模具中水分含量的多与少都是决定成品厚度的重要因素，而陶瓷3D 打印技术就可以避开这种偏差值，做到理论意义上的完美，并且陶瓷3D 打印机可以制造薄壁、多孔、异形等复杂的结构。这样充满着秩序，充满着精准和无暇。正是陶瓷3D 打印机给我们带来的美。

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2.1 形式美

陶瓷3D 打印机的成品通常结构规整、造型则是根据客户需求来进行定制，所以陶瓷3D 打印机的成品本身就存在许多未知的可能性，但他们有一个已知的特点，就是在未打磨的情况下成品会产生一圈圈的痕迹，陶瓷3D 打印机为逐层叠加制造，浆料喷嘴在喷射半流体陶瓷材料的时候，浆料丝呈现圆形的横切面，这样就难以使两层结合处结合的完美，这是3D打印机自身技术的局限，但是同时也能成为3D 打印机自身的形式美。

不论打印什么物体，都会有细微的一层层的痕迹留在所打印的成品上，与陶瓷3D 打印机自身可以打印出无偏差值成品的特点成正比，不完美与完美的结合，理论意义上的完美与现实意义上自身技术局限的不完美的结合，形成了陶瓷3D打印机强烈的形式美感，这种形式美感是由技术所带来的美感。是数的美，是知识的美。

每一件陶瓷3D 打印机打印出来的物体，在使用同一个3D 模型和喷嘴出丝顺利的情况下，他们的长、宽、高以及他们每一层一圈圈的痕迹的间隔都是相同的。正是这种无差别的，精准的制造技术，体现了无差别的美，充满了秩序的形式感。这一切也都是建立在技术的基础上的，正是拥有这样的技术，才能体现出这种技术的美。

2.2 结构美

陶瓷3D 打印机可以无限构造薄壁、异形、多孔等复杂的结构。这些结构都是之前手工难以达到的。以前的手工作物需要制作这样的器物，首先需要泥工拥有超高的陶瓷技术，熟悉的了解所使用的泥的特性，才能制作出这样的器物。拉坯的泥工需要练就十几年甚至几十年，雕塑的泥工也如此。但是陶瓷3D 打印机可以快速的制作一些复杂的陶瓷外观，甚至是复杂的内部都可以制作，超越了人类现有的手工陶瓷技术水平，超越了手工的稚拙，并且制作出来的陶瓷3D打印成品变形率低，需要的直线和弧线都预先设定好，很容易减少曲线不曲或过曲等这种技术上的失误。

这种技术体现了一种未来的高科技美。 并且成品所做出来的物体非常的标准，能达到手工所不能达到的困难程度。陶瓷3D 打印机并不是单纯的科技产物，它能制造出许多艺术品或者近似于艺术品的实用物品，但是陶瓷3D 打印机同时也并不是纯艺术的。[5]当把科学技术和艺术相结合考虑才能窥探出陶瓷3D 打印机所打印的成品结构的美感。这种精确的、适当的、复杂的美。看似只是一个泥条，却承受这支撑结构的作用。这是力的美，是技术的美，是技术与艺术所结合的美。

2.3 功能美

陶瓷3D 打印机所打印出来的成品有一个最大的特点就是功能性。陶瓷3D 打印机是大机械化生产下的产物，所打印的产品大部分都具有使用功能。3D 打印机所体现的技术美其中包含着功能美。由于技术所带来的功能所体现的美感，不仅仅是在使用3D 打印机时带来的美感，同时在观看3D 打印机外观的同时也能在内心感受到使用3D 打印机时所带来的功能的美感。

在当代，技术与科学有着密不可分的关系。科学离不开技术，技术也离不开科学。这也就形成了科学技术这样的词汇。但是不论是现代科学技术还是手工技术都有着相同的目的和美。科学技术改变了人们的生活方式，不论是惠及世界发电技术、互联网技术还是融入生活的电热水器等家电制造技术，都改变了人们对于美的认识，无论是直接或者是间接，每个人都能感受到技术所带来的美。[6]

3 材质美

陶瓷3D 打印技术的美的最后一个方面是材质中体现的美，3D 打印机的主流材料有：工程塑料（如ABS、PLA等）光敏树脂、生物医用高分子材料此外还有钛合金、陶瓷和石膏[7]。陶瓷可谓是无机材料之母。不仅仅是生活中日用品、观赏品，在航空航天、计算机等都有许多的应用。具有高强度、低密度等特点，并且陶瓷化学稳定性好，精确度也非常高。

3.1 传统陶瓷材料体现的美

可塑性原料在景德镇制陶工艺生产中沿用较多，起到结合和塑化的作用，是陶瓷成型的关键。可塑性原料包括高岭土、瓷土、膨润土等。并且黏土本身就属于永久性黏合剂的一种，所以很少会添加其他的黏合剂来增加粘性。并且由于不同陶瓷产地黏土本身的配比不同，所以各个地区使用的黏土都有各自不同的特性。

传统陶瓷材料分为瓷土和陶土，瓷土是一种天然硅酸铝，烧成温度在一千三百度左右，非常的耐高温，并且硬度非常高，不容易变形，而且抗氧化率非常高，在陶瓷上绘画釉料烧成后难以脱色，并且高岭土非常的洁白，美丽异常。当下陶瓷技术非常成熟，在传统古代仅仅只用黏土制作的前提下，加入了许多新的元素，这些陶瓷的不断发展都为3D 打印陶瓷材料提供了强有力的前提。

3.2 3D 打印陶瓷材料体现的美

陶瓷3D 打印机所用的陶瓷材料已经不仅仅古时候所用的黏土、长石、石英等传统材料。而是研发了新型材料。这种新材料所体现的新技术所带来的科技的美感、技术的美感，是传统陶瓷材料所没有的。

3D 打印机所使用的陶瓷粉末是加入了某种黏合剂制成的。并且这种黏合剂熔点较低，在进行3D 打印的激光烧结环节的时候可以率先比陶瓷粉末融化，从而使陶瓷粉末粘接在一起。并且这样可以有效地降低陶瓷浆料的粘度，提高陶瓷材料的加工性能。奥地利的一家3D 打印公司Lithoz 就开发了最新型的3D 打印机CeraFab 7500。材料包括有氧化锆、氧化铝等。[8]

3D 打印陶瓷材料作为现代技术下的产物，实现了人类的原始手工艺与现代科技的结合，用科技的方式展现延续和传承千年的制陶瓷技术。陶瓷一直是中国人民生活中不可或缺的材料。技术的发展一开始是为了人们的生活便利，但是当社会不断地发展，技术已经不再单纯具有功利性，功利性推动着技术的发展，但功利性并不直接导致技术美的产生。技术的发展，使人们深深地感受到技术所带的不一样的审美体验。并不仅仅只有陶瓷3D 打印机的客户才能感受到它所带来的技术美，使用者、操作者也一样可以感受到它带来的技术美。3D 打印机所使用的陶瓷打印材料更接近于胶凝材料，传统陶瓷在打印的时候由于黏土本身的黏附力还不够，很容易堵塞喷嘴，必须增强泥浆流动性才能更好地使用。常用的粘结剂有树脂、糊精、淀粉等高分子物质。[9]由于这些黏结剂熔点低，易挥发，对陶瓷本身并没有明显的影响。

虽然现在3D 打印陶瓷材料还有许多技术上的局限，诸如由于强度有限，容易坍塌，但是3D 打印陶瓷材料的成就是巨大的，这标志着人类迈向了新的时代，这是科学的美，是技术所带来的美。

正应为有了这样的技术，才能够使我们看到了更多的，更无限的可能性。这并不是偶然的，每一个观看到3D 打印机，了解到它如何创新陶瓷材料时候，都会深深的被它的精确、它的理性、它的流动的美所折服。增加了黏土的粘黏性和流动性，使古老的配方得以传承创新，做出更多更美丽的形状，这一切都是技术所带来的。3D 打印机陶瓷材料正体现了这种理性的、精确的、数学的美。几百年甚至几千年前由于不懂原材料的成分，不懂得一系列的化学反应，，烧制陶瓷有许多的运气成分。都是古人依靠着一辈辈的经验总结出来的。但是自从技术的发展，制瓷工艺不再需要走更多的弯路，精确地工艺手段是技术所带来的。而技术带来的不仅仅是这些，还带来了新的美感。这样的美是伟大的。它凝聚了许许多多科研学者和设计师的心血，发现新的规律供后人使用。这样的美是静谧的，使我们静下心才能去体会它的美。技术的美是潜移默化的，犹如水流，默默地滋润天地。3D 打印陶瓷材料的美是理智的，是数的美。

结论

总之，3D 打印机所体现的美不仅仅是科技的、是理智的、是秩序的、是韵律的、是静谧的、是禅意的等等。虽然它千变万化存在于每个人的心中，但是它们都有一个共同点，它们都是在技术的基础上所产生的美。当下科技发展所推动的日常生活审美化正在潜移默化的融入我们的生活，了解3D 打印机的技术美，让我们更好的去体会设计师内心对于未来世界幻想的真，去了解科研学者对于无私奉献世界的善、去感受科学技术所带来的美。