3D打印技术在服装设计中的应用研究

◎薛博文

（中原工学院 河南 郑州 450000）

3D打印技术是20世纪90年代研制的一种全新的生产技术，又称为三维打印技术或立体打印技术，是在结合设计模板的前提下实现个性化生产的一种技术，其具有一次成型、节省原料等特点，与传统打印技术相比，3D打印技术的实质是“材料堆积”，借助于不同机械、物理或化学等技术，有秩序地增设材料来印制实体。

从现实角度来看，3D打印技术已逐渐在服装设计领域中得到深入的应用，并且，能够创建服装设计中的一些独特架构。已经有一些服装设计品牌相继利用3D打印技术完成了作品设计。例如“3D Systems”3D打印设备企业在2016年10月设计出一个新款“Fabricate”，其具备的功能是借助于夹层技术能够打印出材料不一、图形多样的服装饰品，在服装行业备受瞩目。

服装制造业、广告媒体、艺术人士等对3D打印技术产生了浓厚的兴趣，且形成了很高的期盼。大部分人指出3D打印技术能够实现“样板进去，服装出来”。不过结合现阶段的技术来看，3D打印技术若要实现这一目标还需要经历一段时间的考验。现阶段，3D打印技术在服装设计领域的发展受到一些因素的影响。

一、服装面料

对于传统的服装面料来说，一般以棉、麻、丝、毛、化纤等为主，利用纺织作成纱线，然后再利用针织或梭织制作成面料。在生产环节完成色彩染印任务等，利用粗细、结构等不一的纱线等互相组合，由此能够体现出面料的多变化特点。不过，对于目前推出的3D打印服装来说，因为打印材料具有一定的局限性，现阶段，并未研制出能够打印服装纺织面料的3D打印设备。对于大部分3D打印服装的面料来说，主要是PLA、ABS等塑料。通过结构设计，体现出后现代主义特色，就好比人穿上“盔甲、雕塑”等一般，大部分能够体现出设计师的设计理念，却并非现实生活中能穿戴的服装[1]。

对于已研制而成的3D打印服装来说，其对应的材料以塑料为主。设计师把塑料制作成环形或片状，再进行自由组合。若要制作成舒适的服饰，则需要寻找适合的3D打印服装面料，这一环节是极其重要的。2016年9月1日，一款3D纤维打印机——Electroloom被研制而成，其设计原理独特、新颖，能够生产出3D打印纺织物[2]。设计师利用电脑操作类似于服装CAD软件生产出所需要的服装版型，然后将其放在设备中间，喷出的液态服装面料则会被设备内部的电场引导到模板中，以便于让模板覆盖最外一层膜。然后液体材料能够互溶，从而生产出一个完整的服饰。在整个操作环节中，就好比金属电镀一般，或者是给一个模板喷漆，但是，待漆凝固之后，就变成了柔软、舒适的服装面料。可以说，整个操作环节无需剪裁或缝制。服装是一次成型，不存在衣缝、结构线等。现阶段，该设备能够制作成聚酯纤维混棉服装，不过，丝绸与丙烯酸纤维面料正处于重要的研发阶段[3]。

从技术层面来看，这种类似于电镀喷液型的3D打印技术，与目前的3D打印模式有极大的不同。值得肯定的是，如果结合服装面料层面进行分析，根据目前的3D打印技术，树脂类材料能够在既定的设计结构中实现模块组合，纱线材料能够根据针织物的成型工艺完成打印。3D打印技术在加工成本、织物结构等方面，不存在明显的优势，唯有突破传统的打印技术限制，不断地拓展3D打印的概念，方可扩大其发展空间。

二、服装色彩

在服装设计中，色彩是一个不可或缺的元素，会对服装的风格、潮流等带来极大的影响，并且，色彩是目前3D打印技术发展的一个关键影响要素。那么如何在打印期间增添颜色，则是大多数设计师需要思考的一个重要问题。为了最大化地控制成本及增强打印治疗，3D打印服装通常是单色。不过，对于服装设计而言，色彩的丰富性是不可或缺的。结合当前的技术来看，3D打印技术对于服饰色彩的呈现存在一定的局限性，一般来说，其解决方法有三种。

（一）水文转印法

水文转印，又称作“水文印刷”，其操作流程是：于透明的薄膜上打印所需要的色彩，然后把该薄膜置于相应的试剂溶液内，使薄膜慢慢地环绕物体，颜色随后能够被印染在物体表层。这种技术一般适用于“头盔、手机壳、玩具、模具”等染色需求。不过，存在一定的局限性，因为薄膜下沉时会持续拓展，水转印法的精准度受限。针对一些复杂结构而言，形态状态复杂的服饰在应用期间存在一定的限制。

（二）利用融合粉末或铺设挤压塑料

该技术对颜色的控制相对单一，通过若干个喷头融合多个颜色的材料，或取代多个材料来达到色彩变化的目的。这种技术不能满足服装领域对色彩的呈现需求[4]。

（三）像素喷墨法

该技术是在2D打印技术的基础上拓展而来的，通过一些喷墨一点点地平铺在物体表层，这必然会出现紫外线固化，变成固体，其能够使人们对颜色的控制力度变大。不过对于该技术而言，其数据计算过于复杂，墨滴太小，一立方厘米的固体中包括2000万个墨滴。那么在利用3D打印技术的时候，必须要把所有墨滴考虑在内。现今，这一项技术不具有产业化的发展优势，可以说，这一制约因素是造成3D打印技术无法在服装设计行业全面发展的一个主要原因。

三、服装款式

3D打印技术具备的一个最大优势是：如果能够在服装设计行业广泛应用，必然能够缩减生产工序，达到智能化“量体裁衣”的目的。所有人都能够借助于该技术，设计生产出自己理想的服饰。由于数字化技术的不断发展，在今后的服装设计行业中，数字化已成为一个重要的发展趋势。那么，对于服装款式而言，其大部分收录在数据库内，能够按照不同客户的体型达到个性化、多元化的设计目的[5]，并且，也能够借助于对相关参数的修正，对某一款式进行直接调整。特别是对于版型设计而言，能够加强相应的知识产权保护,抄板这一现象必然能够得到有效地遏制。

四、结语

总之，在3D打印技术快速发展的背景下，服装设计师只需把自己的设计理念、设计风格呈现在计算机上，然后确定某一面料或颜色，就可以通过一台3D打印设备获得相应的成品。不过，若要真正地实现它，必须要拥有相对完善且成熟的3D打印色彩技术与面料打印技术,不然，3D打印技术只能成为服装设计师用于消遣的一个奇特、新颖的玩意，却无法在市场竞争中通过规模化生产来抢占市场空间。