3D打印技术应用在汽车内外饰件中的利与弊

宋辉 李双良

摘要：近几年，3D打印技术逐渐从一个陌生词汇广泛应用到人们生活工作内，今后必然成为时代关键部分。3D打印技术发展如何迅速并不是偶然，其是人们经过大量试验与检测之下得到的产物。3D打印技术对工业、建筑、医学等行业发展造成显著影响，同时国内外饰品数字化行业也逐渐显著转变。近年，饰品研究商开始将发展目光转移到饰品3D打印技术。但是由于3D打印技术在汽车内外饰件上应用时间较短，虽然为汽车内外饰件带来了一定帮助，但是也同样带来一定弊端，进而需要3D打印技术在汽车内外饰件上不断完善。

关键词：3D打印技术；汽车内外饰件

1、3D打印技术原理分析

3D打印技术有多种，如激光粉末成型、熔融塑料成型、感光树脂成型等。技术原理是不论成型方法如何，都采用原料加层法形成3D物体。每一层材料只有0.1毫米-0.2毫米厚。与二维打印机相比，3D打印机多了一个维度，即z轴。通过x-y-z轴的运动，原材料被一层一层地堆积起来。3D打印机由三部分组成：电子部分、机械部分和软件部分。

软件部分：简单地说，3D打印机通过软件分为无数的3D模型层。这个层的厚度基本上等于3D打印机的精度，然后产生无数的印刷坐标命令用于机械执行。

机械部分：机械部分是印刷指令的定位部分。

电子部分：电子部分可以理解为软件与机械部分之间的桥梁，主要是软件产生的指令和数据缓存、电机的控制、温度的控制等。由软件生成的坐标指令由电子部分执行，以控制机械部分。为了精确的印刷目的。

2、3D打印技术在汽车内外饰件设计中的利端

2.1确定精准饰品数据

汽车内外饰件作品设计最为关键一个因素就是人们开车舒适，进而对司机身材了解就显得尤为重要，可以精准测量人群各身体部位差异。[1]当前，传统尺码标准已经无法满足目前饰品生产尺寸要求，进而汽车内外饰件尺寸应该更加人性化。应用数据校验系统，设计者可以真正为顾客实现量体裁衣，为特殊身形人群设计出适合其身材的衣服。3D打印技术在汽车内外饰件内应用，设计人员可以按照顾客身体特点，制作三维基础模型，规避传统汽车内外饰件反复装饰流程。[2]3D打印技术的应用，可以在最短时间内确定顾客尺寸，同时也可以对某项数据单独修改。

2.2减少资源浪费

设计人员通过3D打印技术可以首先扫描饰品模型，按照客户意愿开展汽车内外饰件三维设计，将饰品材料供应商所提供的材料根据饰品进行渲染，直到顾客满足材料渲染效果即可，就多个角度了解该材质布料实际开车效果，这样可以有效规避传统反复尝试布料所带来的浪费，并且人力与时间等资源也可以得到大幅度降低。[3]

2.3缩短设计时间周期

传统汽车内外饰件在设计制造时，设计人员所设计的每一件饰品都需要经过反复量体、剪裁，顾客在反复装饰以后，按照顾客需求与实际开车效果，反复对汽车内外饰件样衣进行修改加工，最终才能够设计出双方都满意的作品。但是因为多种因素影响，出现放弃订单情况，这是传统饰品定制最大弊端之一。3D打印技术的产生，对饰品定制设计来说可以说是一次伟大创新。[4]

2.4减少饰品修改难度

饰品生产商生产饰品内最为困扰就是修改饰品，延长饰品设计周期。借助3D打印技术在虚拟制衣方面优势，就可以有效改变汽车内外饰件这一情况[6]。3D打印技术虚拟样板设计时间要远远小于实际饰品加工时间，这也就表示3D打印技术可以有效缩短汽车内外饰件不必要时间，缩短制版、更改、加工等环节对人力资源需求，最大程度降低汽车内外饰件生产成本。

2.5提升生产效率

随着3D打印技术快速发展，3D打印机对打印材质要求也不断降低，目前市面上大部分内材质都可以借助3D打印机完成打印，因此3D打印技术对物品形状具有较高还原性。3D模型精细程度将直接决定饰品外形与打印物品真实度，满足设计者对饰品设计需求。[7]设计人员经常设计出新型形态，不管是镂空造型，还是柔顺纱网等，3D打印技术都可以借助数据完成精细打印，并且打印时间也可以大幅度缩短。[8]

3、3D打印技术在汽车内外饰件应用弊端

3D打印技术主要采取数字技术材料完成打印，但是在该设计过程内，需要借助计算机构建针对模型，然后对三维模型分层划分，也就是切片，进而借助打印机逐层打印。[9]3D打印技术关键就是建模。就饰品设计师来说，计算机知识相对比较匮乏，其在完成设计稿以后，怎样让设计师实现自身设计作品，就成为今后3D打印技术在汽车内外饰件内应用需要探索的问题。

在传统饰品行业内，设计人员所使用到的面料种类反搜，但是目前3D打印技术所能够打印到的材料种类十分有限，同时这些材料在打印完成以后的作品与饰品本质之间存在较大差别，首先就是在耐用性与舒适性上急需改善。所以，新型材料也是3D打印技术在汽车内外饰件内应用主要弊端。

4、3D打印技术在汽车内外饰件应用发展趋势

4.13D打印将走进千家万户

当前，就常规3D打印机销售价格来说，大部分家庭都具有购买能力，部分设计工作室已经配备了打印机。而就制造产品的3D打印机来说，因为受到操作者自身需求与素养等因素影响，限制了3D打印机进入千家万户。所以，目前使用3D打印机的基本上都属于专业人士，例如工业设计师、产品制造设计师等，该类人群可以娴熟操作建模技术，在虚拟世界内单独创建对象，然后借助3D打印机制造出针对虚拟内容。所以，想要熟练应用3D打印机，就必须掌握数字化建模技能。[10]

4.2“第三次工業革命”

随着3D打印技术的兴起，作者发现互联网上关于第三次工业革命的话题很多。人们开始将3D打印与第三次工业革命联系在一起，笔者也与大家讨论过：第一次工业革命是由蒸汽推动的。第二次工业革命是以电力为动力的。第三个应该是能源驱动的爆炸。[11]然而，3D打印技术只能是一种生产方式，不能作为驱动，所以第三次工业革命是未来。

4.3饰品未来的前景

如今，越来越多的消费者开始追求个性化和定制化的时尚产业。由于每个人的体型不同，在传统的珠宝设计中很难满足不同的口味，但是3D打印可以很容易地满足消费者的需求，并且可以很快的定制。如果我们希望这项技术能很好地应用到饰品设计中，我们需要让设计师放弃他们的刷子，更多地使用电脑。[12]为什么3D打印在饰品上没有同样的价值？因为饰品设计师最关心的是面料，面料是材料的选择。只有当材料满足需求时，才能广泛实施。业内人士认为，3D打印只适合新鲜产品的创新和探索。不适合高层次汽车的设计。因为没有奢侈品是使用装配线生产。主要是因为消费者享受他们的手工艺品和他们自己的精神遗产的继承。

参考文献：

[1]梁笑晗，张津珲.基于FDM工艺的3D打印技术在饰品上的应用[J].纺织报告，2018（06）：16-17+23.

[2]王刚.论3D打印技术在饰品设计中的应用[J].纺织报告，2018（04）：70-71+77.

[3]卫保卫，王爱娣，张嘉敏，何亚男.基于3D打印技术的饰品个性定制产业发展研究[J].科技风，2018（04）：181+188.

[4]侯昕志.基于3D打印技术的饰品设计创新应用[J].设计，2017（15）：110-112.

[5]孙茜.3D打印技术在饰品方面的应用[J].西部皮革，2017，39（12）：16.

[6]彭泽洋，周凤瑶，方琳.3D打印技术在饰品设计中应用研究[J].浙江纺织饰品职业技术学院学报，2017，16（03）：43-47.

[7]尹菁敏.3D打印技术对于饰品设计影响分析[J].山东工业技术，2017（09）：274.

作者简介：

宋辉（1996.06-）男，四川遂宁，汉族，四川理工学院，研究方向：车辆工程。

李双良（1996.05-）男，四川成都，汉族，四川理工学院，研究方向：车辆工程。