3D打印創意設計與文創智造研究范文

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摘要：增材制造俗稱3d打印，是快速成型技術的一種，是一種疊層制造工序。運用特殊形式材料，通過逐層打印的方式制作固體物品。其在創意設計領域對方案優化與挑戰、藝術表現、視覺呈現等方面具有應用價值，在科技美學與工藝美學、經濟價值與產業倫理等方面面臨著不小挑戰。隨著3D打印的深入發展，有實現真正增材智造的可能，最終實現綠色創新可持續發展。

關鍵詞：3D打??；創意設計；文創智造

一、增材制造發展現狀

（一）增材制造的誕生與發展增材制造俗稱3D打印，是快速成型技術的一種，是一種疊層制造工序，運用特殊形式材料，通過逐層打印的方式制作固體物品。相對于悠長歷史的等材制造、減材制造而言，20世紀80年代美國技術專家查爾斯•胡爾發明的增材制造更具精密、敏捷和柔性的特點。3D打印技術生產過程非常快，可單獨制造每個部件，也可以實現特殊定制，使過去受到傳統制造方式的約束而無法實現的復雜結構件的制造變為可能，諸如飛機和一級方程式賽車上的元件。作為最具發展前景的制造技術之一，當下已經滲透到醫療、建筑、航天、教育、機械工業等多個產業領域，變革今天的生產方式，并很可能進一步顛覆傳統的商業模式。3D打印是對傳統制造業的創新與挑戰，但并不是非此即彼的關系，而是并存互補的關系。從歷史發展來看，傳統制造業經過了幾千年的積累和發展，技術、工藝、材料等已經非常成熟，而3D打印則是一個新生事物，只有30多年的發展歷程，在速度、精度、強度等方面還有諸多限制。從發展現狀來看，當前3D打印市場份額十分有限。數據顯示，2015年全球3D打印市場規模為51.65億美元，至2020年將達到212億美元，相比數十萬億美元的制造業市場還微乎其微，發展任重道遠、前程遠大。

（二）3D打印的技術特點1.打印的零件精度高，足夠滿足大多數產品的需求質量。2.產品制造周期短。傳統制造業需要對模具進行設計與制作，甚至還要在機床上進行二次加工，而3D打印無需這么多冗雜的步驟，計算機直接制作電子模型，這使得制作流程變得更簡單，有效縮短了制造周期，節約了一定的制作成本。3.制造材料多樣化。各個領域之間存在差異，這就導致需要不同的制造材料，例如光敏樹脂可以應用于醫療和工業領域的驗證設計，紅蠟用于制造精度較高的小尺寸模型和珠寶首飾，金屬用于制造批量工業成品和高精度手辦等。4.可實現個性化定制。由于是計算機建模，很多產品可以及時修改造型，并且可以制作出很多曲線，這些是傳統手工制造中無法實現的，所以3D打印產品擁有更加靈活而個性的外觀。

（三）3D打印的優勢與劣勢最直接的優勢是節省材料，不用剔除邊角料，提高材料利用率；高精度產品滿足各個領域延伸需求，其復雜程度、個性化程度和傳統制造模式相比，具有不小優勢；3D打印可以在數小時之內成型，極大地縮短了制造時長，在看重效率的今天具備了挑戰規模生產的條件。3D打印并非完美無缺，產品功能性受限于打印材料問題，使得3D打印出來的產品在實用性上畫了一個問號。例如工業產品在投入市場之后，能否保證其具有一定的抗磨損能力；分層制造的層次厚度能否控制好精度上的偏差；材料能否更加廣泛，而不僅僅是金屬、塑料等。相比于傳統制造，3D打印的研發周期更短、用料更省，在小批量、個性化定制等方面優勢明顯，但在大規模生產方面存在著許多不足之處。增材制造雖然不能完全替代減材制造、等材制造，但作為傳統制造技術的有益補充，3D打印將極大地推動制造業的轉型升級。

二、3D打印在創意設計中的具體應用

（一）調整設計方案3D打印在創意設計領域的應用首先體現在設計方案的調整上。設計方案本身是復雜多變的，加之要面對客戶越來越豐富的需求，個人審美具有差異性，私人訂制的工藝品需要根據客戶的喜歡不斷進行調整?，F代工藝品的設計方案已經無法靠簡單的圖紙來體現了，而是需要更具象化的呈現方式，而設計方案本身也需要實物來做針對性的調整，這節省了時間成本，對于設計方案的改進是有很大幫助的。例如在雕塑品設計上，直接用原石進行嘗試是有很大風險的，而3D打印機可以很好地對產品進行模擬設計，展示設計效果，盡早發現設計過程中的誤差和瑕疵。

（二）設計效果展示設計效果和實物脫不開關系，拿產品設計來說，設計成品往往是檢驗一個設計方案好壞的標準，更能反映出產品當中的閃光點與瑕疵。而按照傳統的制造方式生產模型，既耗費大量時間及成本，又受制于多種主客觀因素，無法得到良好的樣品，從而影響實際展示效果。環藝設計中，3D打印模型既是設計過程又是項目實施過程中所需要的工具，也可以作為最終的設計成品展示。3D打印技術由于其精準性和便利性，被運用到大量創意設計領域，也成為了該領域一個較為常見的技術類型。

（三）提升視覺沖擊力藝術的價值是受多方面因素影響的，就創意設計行業來說，其價值離不開成品的展示，而是否具有強大的視覺沖擊力，是影響設計產品價值與魅力的關鍵因素。傳統工藝下，往往無法還原創意設計的產品，尤其是不好保證顏色和細節上的精度，這會影響設計人員判斷整件作品的走向。此外，3D打印技術對于創意設計的影響也體現在意識形態上，設計人員創作時不再需要過多考慮技術因素和生產制造能力，思維得到了解放，創作能力也得到了更好的實現，在技術幫助下，創意設計價值有了明顯提升。

三、增材制造對創意設計和文創開發的挑戰

（一）科技美學與工藝美學回顧歷史，無論是藝術行業還是設計行業，都受惠于技術的發展，比如沒有冶金技術的發展，就沒有青銅藝術的輝煌；沒有攝影設備的更新換代，就沒有高保真的藝術創作留存于今。新的生產方式對于創意設計是利大于弊的。工業革命以來，大機器生產快速占據了社會生產的舞臺，并且以低廉的價格和穩定的產品質量服務于社會。生活中已很難看到與機械生產無關的日常用品了，大都有技術的參與，而創意設計領域，還存有不少純手工制作現象。另一方面，高新科技的發展尤其是人工智能的發展必然會適當壓縮創意設計發展的空間。新技術帶來更低成本、更高質量和更完善功能，進而使產品大批量、迅速地流入到社會生產中，使得小作坊和個體商戶即使有保證質量和情懷的優勢，也不得不因為成本問題而放棄大市場轉向小市場。3D打印技術作為對現有工藝水平和機械生產能力的超越，既不同于以往的集體協作和大工業生產，也不同于以個體少量手工制作為主的工藝美術，其對未來創意設計的影響是復雜多變的，現在尚無法預測?？萍济缹W具有精確化、標準化、普適化和可大批量生產的特征，工藝美學則具有個性化、偶然性、感性化和少量制作的特征，代表兩種生活方式和審美選擇，既對立又互補。

（二）3D打印技術引發的思考在互聯網時代，沒有任何一個領域能夠規避科學技術而完整地存活下來。我們也必須看到，任何一項技術都無法做到十全十美，3D打印技術雖然在很多方面都令人興奮，但它仍然無法取得絕對的領導地位，也無法取代工藝美術。因為傳統工藝制作出的產品不僅僅材質獨特，而且匠人賦予作品的內涵是鮮活而有靈魂的，人為因素無論是好是壞，永遠無法替代，這是藝術與設計的本質所在。增材制造技術對于創意設計產生了非常直接的影響，激發了相當一部分人群的創作活力。在未完全成熟時如何選擇合適的材料、規避技術短板是創意設計領域面臨的一個難題。高新技術發展背后暗藏龐大的商業利益，一些工藝從業者急功近利、粗制濫造現象越來越多，勢必會妨礙藝術價值的深化。創意設計受到社會、文化、經濟、市場、科技等諸多因素的影響，具有較強的綜合性，將日常生活中的產品設計理念以合理的藝術形式展現出來，使之具有實用的同時還具有審美功能，以人為本，服務于人，體現物質功能與精神功能的完美結合。

（三）3D打印與增材智造如果說3D打印是創意設計落地的結果與體現，那么4D打印則是設計生發的原初和新生。作為基于智能材料的高精尖新型增材制造技術，對創意設計的前沿設計思維、創作流程、表現手法、物質呈現都將實現全方位的分解、顛覆、升華與重構。在此基礎上實現創意設計與增材制造的價值創新，實現創意思維與產業鏈的無縫對接，實現真正的綠色、可持續發展。

四、結語

設計更像是一種規劃的過程，到了近現代才被人們所關注，其發展可以溯源于人類千萬年生存、發展全歷程，從最初的審美意象和自然動機到今天牽涉文化積淀、人倫道德和普世價值。將文創設計開發和3D打印相結合，在先進智造技術支撐下做如旅游商品、博物館衍生品、動漫意象IP衍生品、紅色文創等的立體文創造型，實現文創和智能制造雙向協同，整個產品和形態呈現出獨特的面貌價值。數字化時代全領域創意設計工具不斷普及，創意設計實現手段愈加多元，人人都是設計師的時代，影響我們生產生活的不僅僅是增材制造本身，而是更加精準、更加高效的生活方式。設計師們如何保有恰當的態度，擁抱以3D打印為代表的增材智造技術帶來的變革之利，又不囿于其本身，從中汲取有利于自身發展的價值，是一種智慧，也是一種能力。

參考文獻：

[1]楊曉紅.3D打印技術在藝術設計領域中的應用研究[J].藝術科技，2016（11）：16+112.

[2]黃德荃.3D打印技術與當代工藝美術[J].裝飾，2015（1）：33-35.

作者：羅宇宸 巫建 劉秀偉 單位：北京印刷學院藝術設計專業碩士研究生