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摘要:為提高產品造型設計的藝術價值,促進設計行業的創新發展,分析了3d打印技術及其優勢。其可以節約材料、快速成型、自動化生產,能夠推動產品造型設計行業的創新發展。指出了3D打印技術存在的問題:3D打印過程中容易出現局部卷翹及脫離打印機問題,部分產品造型設計精確度較低,零部件會與三維模型產生誤差,無法滿足打印需求。產品造型設計創新性不足,導致產品設計缺少藝術性,無法展現3D打印技術的應用優勢。提出了3D打印技術在產品造型設計中的應用,包括在玩具造型設計、文化娛樂產品造型設計、房屋建筑模型造型設計、家具制品造型設計、家居用品及文具造型設計、手機配件造型設計中的應用。應通過造型設計方案的優化及創新,充分發揮3D打印技術的優勢,為工藝產業的經濟化、效益化發展提供技術支持。
關鍵詞:3D打印技術;產品造型;設計;應用
人們對產品造型設計的關注度在逐漸提升,這在一定程度上推動了產品造型設計的發展。但是,產品造型設計具有特殊性,呈現出批量生產的特點,不能只注重提高生產效率,而忽視其中的藝術價值。3D打印技術具有應用優勢,但也存在一定的問題,設計人員在產品造型設計中及時解決造型設計中存在的問題,創新3D打印技術,將數字模型作為基礎,結合產品特點進行產品造型創新設計,充分展現產品設計的藝術價值,促進行業的創新發展。
13D打印技術及其優勢
3D打印技術主要是以數字模型文件為基礎,將金屬粉末或塑料等作為工藝原材料,在逐層打印或疊加打印過程中得到三維原型實體,實現產品造型的數字設計及數字化制造。3D打印技術以3D設計模型為基礎,根據用戶需求設置個性化的打印方案,在展現產品造型設計藝術性的同時,充分滿足行業創新性發展需求。與傳統打印技術項目相比,3D打印技術具有個性化、小型化及智能化等特點,在單層厚度的小型產品造型設計中具有高分辨率的優勢,適用于多種材料的打印,可推動產品造型設計行業的創新發展。3D打印技術的主要優勢:其一,節約材料。在產品造型設計中,3D打印技術可改變以往造型設計中的削、切、車、銑等工藝,可根據造型特點、結構等。按照材料需求設計造型形象,避免產品造型設計中出現廢棄材料。其二,快速成型。3D打印技術可實現快速成型的目的,這種工藝形式縮短了產品造型的生產時間,簡化了加工工序,可滿足行業快速發展的需求。其三,自動化。3D打印技術可降低人工成本,利用數字文件制造模型,在簡單的數據處理之后即可自動打印模型,實現了自動化發展。
23D打印技術存在的問題
產品造型設計中,利用3D打印技術可提高產品結構設計效果,滿足復雜產品結構的造型需求,但是在實際運用中也存在一些問題:3D打印過程中容易出現局部卷翹及脫離打印機的問題,需要重新進行產品打印,這會增加產品制造時間。部分產品造型設計的精確度較低,部分零部件會與三維模型產生誤差,無法滿足打印需求,降低了產品造型設計質量。產品造型設計創新性不足,設計人員技術能力有限,缺乏創新意識及制造能力,導致產品設計缺少藝術性,無法展現3D打印技術的應用優勢。3D打印技術具有特殊性,目前主要應用于服裝行業及家具設計領域,但發展規模較小,不利于3D打印技術的長遠發展。產品造型設計要遵循行業發展理念,加強技術創新,通過應用新材料、新工藝等,創新產品造型設計,但是部分設計人員受到傳統思維的影響,沒有充分認識到3D打印技術的應用優勢,導致產品造型設計相對滯后,對行業發展及3D打印技術的創新發展造成了一定的影響。在制定3D打印技術與產品造型設計方案時,設計人員應充分認識到3D打印的技術優勢,對產品造型設計方案進行深入分析,結合數字打印技術解決產品造型設計中存在的問題,不斷優化造型設計方案,提高造型創作效果,充分展現3D打印技術的應用優勢,為工藝產業的經濟化、效益化發展奠定基礎。
33D打印技術在產品造型設計中的應用
3.1在玩具造型設計中的應用
在玩具造型設計中,為了提高造型設計的藝術性,應融入3D打印技術,實現產品藝術及造型設計的創新,推動玩具造型設計行業的穩定發展。3D打印技術形式特殊,建立了定制化理念,人人都可以成為玩具的生產者,可避免能源及資源的浪費,如DreamFactory公司針對4~10歲的兒童推出了3D打印城市玩具,這種玩具造型形式新穎,包括建筑物、樹木、人物、街道等,兒童可以創建定制適合自己的玩具模型,例如:3D打印汽車模型需要1.5h,在模型參數輸入完成之后,系統可檢測設備的運行狀態,根據模型需求打印模型,打印完成之后,可去除多余的裝飾部分,完成拋光處理。模型設計及打印過程中,不僅可以激發兒童的創造力,還可以推動玩具造型設計行業的發展。
3.2在家具制品造型設計中的應用
在家具制造行業中應用3D打印技術,可以改變傳統的造型設計理念,創新家具制品的造型設計方案,滿足行業的創新發展需求。家具制品造型設計中,3D打印技術可結合家具造型的外觀特點,按照其基層質量均勻的要求,通過逐層堆積及紋路打印,充分展現家具產品的獨特藝術風格,給人們帶來視覺上的沖擊。3D打印家具技術的推出,解決了造型設計中存在的問題,如某家具公司通過合作交流,推出了3D家具打印技術,可利用三維掃描技術任意縮放模型尺寸,提升造型設計的精度,實現了數字技術與現代產品的有效融合。在家具行業發展中應用3D打印技術,不僅可以提高家具的裝飾性能,還可以解決傳統家具造型設計中存在的問題,促進行業的長遠發展。
3.3在文化娛樂產品造型設計中的應用
將3D打印技術應用于文化娛樂產業,可以創新文化娛樂產品的造型藝術形式,推動產業藝術的多樣化發展。在藝術品擺件造型設計中,利用3D打印技術可以完成一些高難度的生產任務,激發藝術者的創作靈感,為行業的創新發展提供動力。在樂器造型設計中,3D打印技術可以根據樂器的零部件、組裝形式等形成打印方案,提高樂器外觀的藝術效果,避免因造型設計引發音質問題,推動行業的創新發展。將3D打印技術應用于個性消費品中,可以針對不同的造型結構設計不同的產品造型方案,如Polychemy公司利用3D打印技術推出了全新的手機殼營銷模式,采用3D打印模板,經過雕刻及制作等工藝,制造出了個性化的手機殼,給消費者留下了深刻的印象。3D打印技術還可服務于作品宣傳等各類文娛產品,如某部影視作品的周邊產品或某個人物形象的應用造型設計。針對人們對文娛產品外觀造型的獨特需求,定制人物海報,利用3D打印技術對海報中的色調進行最貼合人體皮膚或定制原圖的調整,避免傳統印刷技術出現的色塊單一、易溶于水等問題。結合定制者對海報形象的等比例改造需求,幫助其測量測評海報畫布中的人物尺寸和實際效果,避免人物面部被侵染或磨花。還可以取掉已損傷的海報的原本圖層,進行二次打印處理,利用3D打印技術對數字文件造型模型進行復制,將海報人物與計算機設計結合,進行建模處理,將立體模型形象作為一種造型設計成果,打印在海報畫布中,完成具有科技感的產品造型設計。而其他形式的文娛產品也可以通過類似的3D打印技術流程,進行造型設計和造型模型的呈現。
3.4在房屋建筑模型造型設計中的應用
建筑設計和實施需要消耗大量的材料,以往的3D建模方式是通過收集已有房屋的數據和每平方米內使用的墻面拼接位置數據,在計算機中建立一個可供全方位觀賞的建筑模型。這種做法給人的視覺體驗感不夠直觀和清晰,容易令設計師忽略房屋空間的改造和屋內吊頂位置的層高限制,導致無法從整體造型設計角度考慮建筑實體空間的安排,使得房屋建筑設計缺少可供選擇的內部構造結構。將3D打印技術應用于建筑造型設計中,可根據房屋建筑的體量和內部構造需求,采用完整的打印方法,拼接房屋內部墻體,改造建筑模型的內部及外部造型,便于設計師隨時修改方案。必要時還可選擇性打印外部墻體,直接進行建筑的外觀造型設計,使設計本身不受空間和內部構造限制,先完成外部造型部分的設計,再對建筑內部添加隔斷,預留家電和水電插口。將3D打印技術用于打造復雜的房屋建筑模型,可滿足人們的實際生活需求。
3.5在家居用品及文具造型設計中的應用
生活中有很多消耗品,需要人們及時清理或更新,否則會影響個人生活狀態。這類物品具有可觀賞性和實用性,能給人們帶來極強的體驗感,故而銷量穩步上升。但有時物品的過度堆積會給人造成空間壓迫感,清理過程造成大量的浪費。將3D打印技術應用于文具組裝零件中,人們可以根據說明書完成對文具的安裝,減少因零件丟失造成的浪費。一些文具造型設計要求精美,如學生日記等手賬本,在紙張厚度和外觀造型上都要能滿足學生的視覺和書寫體驗,無論他們使用怎樣的筆、膠帶等配套文具,都能在手賬本上完成基本的書寫和繪畫,不出現卡紙、拓印等現象。3D打印技術可以檢查手賬本中紙張的堆疊程度,對超過一定厚度的紙張進行相互分離和裁剪,以保證文具質量,為學生帶來更好的體驗。
3.6在手機配件造型設計中的應用
人們對手機造型有著獨特需求,每個人所喜愛的手機外觀造型細節都有不同,主要有翻蓋、滑蓋、直板、拼接等類型。手機外殼和聽筒是手機的常見配件,使用過程中,應滿足不同機型配置條件變更的需要。常見的手機配件有手機殼、耳機、充電寶等,為了滿足人們對手機配件的造型設計需求,可使用3D打印技術進行配件組裝和測試,提升配件質量和功能,還能為人們提供良好的配件售后服務。手機配件造型應加強嵌入式設計和攜帶式設計,如手機殼的造型設計,必須要貼合手機機身,給人感官上享受。大部分廠商會提供手機殼外置設計,方便人們根據個人喜好更換外觀造型,應用3D打印技術可拓印出手機殼的外部結構,采取半包邊或全包邊的造型設計,為每部手機量身定制符合其尺寸的手機殼,并根據人們的使用需求,對手機需要預留的充電孔和聽筒位置進行等比例造型設計,以放大手機外放時的聲音或降低手機播放聲音時的震動頻率,滿足人們對手機配件造型的需要。
4結語
在3D打印技術與產品造型設計中融合數字打印技術,可以解決產品造型設計中存在的問題,通過造型設計方案的優化及創新,充分發揮3D打印技術的優勢,為工藝產業的經濟化、效益化發展提供技術支持。3D打印技術應結合時代發展需要,認識到3D打印技術存在的問題,分析其影響因素,制定創新性的技術處理方案,逐步提高3D打印技術的使用效果,促進產品造型設計行業的發展。
參考文獻:
[1]李亞瑾.3D打印技術在產品造型設計中的應用[J].藝術科技,2017,30(07):73.
[2]唐語瓷.基于3D打印技術下時尚鞋造型設計應用研究[D].成都:四川師范大學,2017.
作者:王興朝 單位:甘肅省山丹培黎學校