探究3D打印技术在现代首饰设计中的应用

摘要：3D打印技术发展较快，在现代首饰设计中的应用能够更加方便的实现设计者创意，是一种优秀的计算机辅助技术。文章首先对3D打印技术的应用现状进行分析，其次探讨3D打印技术在现代首饰设计中的应用形式，最后提出几点具体的应用方法，去探究3D打印技术在现代首饰设计中的应用。

关键词：3D打印技术;现代首饰设计;首饰制造

前言：

自美国查尔斯·豪尔制造第一台工业3D打印机以来，该技术已经在工业生产的各个领域得到广泛应用。基于3D打印技术的设计和制造不需要使用模具，可以直接利用计算机模型实现任何造型。对于现代首饰设计这种精细化程度较高的设计任务，采用3D打印技术可以有效提升设计效率及设计质量。

一、3D打印技术应用现状

3D打印技术是一种增材制造技术，与传统减材制造技术不同，不需要依靠模型及材料减除获取目标形态。所以说3D打印技术能够节省大量的成本费用，3D打印目前已经在建筑、工业、医学等各个领域得到广泛应用。3D打印技术具体包括熔融沉积成型技术、选择性激光烧结技术、光固化成型技术、层压板制造技术等。不同的3D打印技术在生成切片分层的过程中有所差异，比如熔融沉积成型技术通过对材料进行软化，生成分层，而后叠加成型。光固化成型技术则是利用激光使光敏材料固化，得到目标形态。从3D打印技术在现代首饰设计方面的应用情况来看，具体分为直接成型、辅助成型两种方式。其中，直接成型技术一般采用FDM或LOM型号的3D打印机，可直接打印设计的作品形态，之后只需要进行简单的抛光和拼接处理，作品即可完成。辅助成型技术则是利用3D打印技术完成首饰作品某部分的制作任务，一般负责处理精确度要求较高的部分，从而降低高精度造型首饰的制造难度。无论是哪一种应用方式，3D打印技术都有利于提高现代首饰的设计和制造水平[1]。

二、3D打印技术在现代首饰设计中的应用形式

（一）概念设计

现代首饰设计作为手工艺品设计的一个重要分支，在当下十分活跃，使用的材料类型众多，形式风格也多种多样。在3D打印技术的应用下，设计者可以利用计算机模型表现设计意图，在模型中体现首饰作品的成型特点，并对创意进行不断完善。从这一角度来看，3D打印技术可以让设计者更容易的将创意转化为设计作品，并在设计过程中，使创意更加具体。在此情况下，可以为现代首饰概念设计提供支持，在一定程度上能够推动现代首饰设计发展。比如著名的3D打印网站Shapeways已经成为概念首饰作品的展示平台，设计者可以在平台上发布创意作品，如果概念首饰能够得到人们的认可和喜爱，则会投入实际生产，确保产品的畅销性[2]。

（二）材料拼接

材料拼接是3D打印技术在现代首饰设计中的一种重要应用形式，现代首饰作品往往由多种材料组合而成，不仅可以利用3D打印技术完成每个部分的设计制作，还可以对各部分材料进行拼接，得到完整的首饰作品。比如在一款胸针首饰的设计过程中，作品主要采用银、光敏树脂两种材料，其材质特点完全不同。金属银作为首饰的常用材料，具有良好的延展性和较高的熔点，而光敏树脂则是一种熔点低、密度小、质地较为柔软的材料。要使这两种材料自然连接成为一个整体，并实现设计的形态，采用传统技术难度较大。而采用3D打印技术，可以轻松解决两种材料的成型和拼接问题，此后只需要进行简单的打磨，即可成型。

（三）私人定制

3D打印技术的应用正在弱化设计者与消费者之间的角色定位，这种便捷的设计制造技术，让每一名消费者也可以成为现代首饰作品的设计者。对于专业设计师而言，则需要充分满足消费者的个性化需求，为其提供私人定制服务。正如荷兰设计师Janne Kyttanen所说，3D打印技术无限放大了现代首饰设计中的创造力比重，使其制造过程变得越来越高效化，必须让创造力成为作品设计焦点。在此趋势下，私人定制將成为现阶段首饰作品设计的主要形式，应在设计过程中更多的发挥3D打印技术的优势，满足消费者的具体要求[3]。

三、3D打印技术在现代首饰设计中的应用方法

（一）重复元素组合设计

在3D打印技术的支持下，一切传统工艺条件下难以实现的创意，现在可以较为容易的实现，这使现代首饰作品形式更加丰富。其中，利用大量单一形态元素通过重复排布组合形成的首饰作品，在当下受到了人们的欢迎。这些重复元素的应用，不仅可以体现首饰的细节、精度，还能够通过重复排列，带来节奏感、秩序感，从而产生强烈的视觉冲击力。这种创意其实并不新颖，在以往的首饰设计中也有此类作品，而且通常是知名设计师的代表作品。但是在传统工艺条件下，要设计并制造一件这样的首饰难度非常高。现在在3D打印技术的应用下，可以对每个元素单位进行精细处理，并充分按照设计意图，实现组合排布，从而优化设计效果。比如英国设计师Jonathan利用3D打印技术设计的一款手链，其外观为普通锁链状，每个链环上都紧密排布着大量英文字母。这是设计师关于一次戏剧性话题交谈的记录，3D打印技术的应用成功让一个个小小的链环成为语言文字的载体，在元素重复利用中又具有一定的变化。整体上则给人带来一种强烈的节奏感，并感叹于作品的精细程度。中国设计师王晓昕设计的“小金人”作品，也采用这种重复元素组合设计方法，由数百个站立的小金人组合而成。在3D打印技术支持下，可具体到每个小金人的五官细节，同时蕴含求同存异的设计思想，具有较高的艺术价值。

（二）自然动态模拟设计

自然动态模拟设计是将动态设计理念融入到静态的首饰作品中，从而赋予其更强烈的生命力和表现力。这也是首饰设计师们不断追求的一种设计效果。在3D打印技术的应用下，设计者可以更加容易的捕捉自然动态造型，并在首饰设计过程中进行模仿，营造独特的视觉感，让人产生动态的视觉错觉。比如美国设计师Phillip在一款手镯饰品的设计过程中，采用流体模拟软件，对液体流动过程进行捕捉，然后在计算机中完成形态模拟，最后利用3D打印机打印成型。经过手工抛光处理后，该作品具有较强的视觉流动性，无论是形态还是光暗变化，都给人以流水般的错觉。还有艺术家利用3D打印技术对声波形态进行还原，实现声音视觉化，使首饰作品设计得到延伸。比如美国设计师Gilles在一款名为“Love is the answer”首饰作品设计中，成功利用声波捕捉技术和3D打印技术，将简短的情话记录到作品中。而且该声波图像可以被读取，还原为可倾听的语言，非常具有创意。在这些模拟自然动态的首饰作品设计过程中，都需要利用计算机模型技术完成首饰模型设计，并采用3D打印技术打印成型，仅仅依靠设计师的观察和想象，难以获得自然动态设计效果。

（三）机械工艺限制突破

长期以来，机械工艺制造水平一直是现代首饰设计的一个重要制约因素，在传统工艺条件下，许多首饰作品虽然富有创意，但制造出来后过于僵化，成为首饰作品无法弥补的缺陷。此外，在手工制造过程中，也存在较大的不确定性，难以满足设计师对作品美感的追求。在现代首饰作品设计制造发展趋势下，为了提高设计和制造效率，设计师对机械工艺的依赖越来越强，只有突破机械工艺自身存在的局限性，才能促进首饰作品设计水平的提高。在此方面，3D打印技术发挥着重要作用。比如荷兰设计师Virtox设计的一款耳坠作品，利用3D打印技术成功将尼龙材料制造成花瓶造型，在其表面涂刷非常具有之感的白色涂料，使花瓶造型活动类似于发丝的柔软曲线形式，非常具有美感。整个作品轮廓自然、重心平稳，同时结合了机械工艺与手工制造的优点。

（四）多元材料交替运用

传统首饰作品设计主要采用金属材料，而现代首饰设计则追求材料的多元化利用，不再局限与贵重金属材料，任何材质都可以设计、制作成新颖的首饰作品，使其内涵更加丰富，同时也体现了设计师对艺术美感的纯粹追求。3D打印技术在多元材料的运用过程中，可以为材料衔接和替换提供支持。3D打印技术本身具有较强的复制能力，可以充分展现每一种材料的自身特点。比如荷兰设计师Ted在“Paper Replicas”系列作品的设计过程中，综合运用皮革、树脂、铜等多种材料，使首饰作品不同材质之间对比鲜明，衔接自然，非常富有视觉张力。美国设计师Rebecca在利用3D打印技术进行首饰设计时，还利用到废弃材料，并使新旧材料和谐共存在同一件设计作品中，非常富有生活内涵。在3D打印技术的支持下，现代首饰设计可以突破材料限制，从而使作品造型、纹理、表现形式更加丰富多样，充分满足不同消费者的个性化需求。

结语：

综上所述，3D打印技术在现代首饰设计中的应用，不仅突破了传统技术的限制条件，而且使首饰设计形式更加丰富，作品细节处理更加精致。另外，3D打印技术的应用也有利于提升首饰设计效率、降低首饰制造成本，可以对现代首饰设计的发展起到多方面的支持作用。

参考文献：

[1]王晓燕，朱琳.3D打印与工业制造[M].机械工业出版社，2019，41 （15）：65.

[2]孙时琛.3D打印技术在首饰设计中的应用[D].中国美术学院，2017.

[3]杨超翔，乐涵潇，康信辉.3D打印技术在现代首饰制造行业中的应用研究——以马良行首饰定制网站为例[J].设计，2017 （23）：118-119.

项目名称：辽宁省岫岩玉设计发展的瓶颈与解决方法研究

基金项目：辽宁省哲学社会科学基金项目（L12CWJ017）

作者簡介：袁玉宝，男，研究生，研究方向为设计史论研究与策划。

通讯作者：曹天慧，女，博士，硕士生导师，鲁迅美术学院副教授。