3D 打印技术在陶瓷工艺品设计开发中的应用

（四川旅游学院 艺术学院，四川 成都 610199）

1 3D 陶泥打印技术概述

近年来，3D 打印技术在各行各业都显现出了其价值和魅力，在陶瓷工艺品行业中也有一定的应用和实践。3D 陶泥打印是一种增材制造技术，通过降维的思路，将三维模型切片转换成特定形状的二维路径，并通过泥料沿着二维路径的层层堆叠来实现立体成型的一种制作方式。设计师首先运用数字建模的方法设计出陶瓷工艺品的三维模型，然后运用切片软件计算出每层的二维截面形状路径，再通过3D 打印机将截面数据进行陶泥材料的逐层添加和堆积粘接，最终形成完整的陶坯。3D 陶泥打印工艺使得设计师可以将计算机上的3D 设计数据直接实体化，无需通过传统的手工制作方式来获得样品，具有高效率、短周期和尺寸精确等特点，提升了陶瓷工艺品的设计和开发效率。

2 在陶瓷工艺品设计中运用3D 打印的必要性

长期以来，陶瓷工艺品的设计和开发都受到工具、材料和工艺等因素的制约。随着科技的进步和审美的变迁，陶瓷的工具材料和成型工艺千百年来都在持续不断地发展和改进，随之而来的便是陶瓷工艺品的造型、样貌和风格等变得越来越丰富而多样。3D 打印技术是当下数字时代的产物，将此项技术运用到陶瓷创意设计开发中，不仅可以从技术角度提高开发的效率，还可以为陶瓷工艺品的设计带来新思路和新灵感。首先，运用3D 打印技术可以提高陶瓷产品设计开发的效率，节省产品打样环节的材料和成本，减少烧制的报废率；其次，在设计方面，可以为当代陶艺注入新的生命力，赋予时代特色，拓宽陶瓷工艺品的艺术表现形式，为陶瓷工艺品的创意设计提供新思路和新方向，为新的造型和审美活力的创造提供了更多的可能性，是传统陶瓷艺术与现代智能制造技术的完美结合。

2.1 精确设计尺寸

对于某些需要精确控制尺寸的工艺品来说，手工制作的误差是比较难避免的问题。在3D 打印模型文件时，可以设置坯体的成型尺寸，较为精准地打印出所需的产品尺寸。不仅对于产品的整体尺寸控制更加有利，而且对于浮雕、花纹或装饰部件等局部尺寸的精确把控也是较为方便的。在设计阶段可以针对产品整体或局部构件，进行各个维度上的尺寸缩放、移动、复制和变形等操作，辅助设计师进行效果预览和调整。

2.2 简化开发流程

传统陶瓷工艺品的坯体制作开发要经过揉泥、造型、补水、晾坯、粘接、雕刻、镂空、印坯和勾线等一系列的流程工序，其中一些工序的间隔时间较长，导致制作效率低下。运用3D 打印技术之后的陶瓷工艺品设计开发流程则简化至两个阶段：3D 模型设计和设备打印阶段。设计师在掌握3D 建模的流程和打印机的使用方法后，可以快速将设计灵感转化为产品实物。该种设计开发方式的成型时间短、易操作，更加高效，在陶瓷工艺品的开发打样、小批量生产以及私人定制等领域都有着显著优势。

2.3 提高成品率

受限于材料的特殊性，陶瓷工艺品会受到坯体、釉料以及制作工艺等多种因素的影响，在烧制过程中会容易出现一定的问题和缺陷，从而导致开发和生产的成品率降低。3D 打印技术可以解决一部分由于手工制作不便或者不规范而导致的坯体厚度不均、粘结不良等问题，避免了陶瓷后期烧制出现的工艺缺陷等。基于对产品的造型复杂度、成品尺寸和所需支撑力度等因素的评估，设置打印精度、壁厚和支撑部件，实现准确且均匀地控制坯体厚度，提高坯体烧制的成品率，从而实现生产成本和成产周期的缩减。

3 运用3D 打印技术的陶瓷工艺品的设计策略

3.1 运用拓扑的思路

在3D 建模的设计阶段，最节省计算机资源的一种方式就是运用尽量少的点线面组合和排列来构成尽量丰富的三维造型，这种设计思路行业内称之为3D模型的低模“拓扑”。将这种拓扑结构特征运用到3D陶瓷工艺品的造型设计中，使设计师可以摆脱传统手造工艺的造型局限，运用数字化造型的形式语言进行设计构成，更加强调工艺品造型点线面组合的几何形式感，富有现代主义气息。结合细密的层高打印，制作出精致的现代抽象几何风格工艺品，给市场及消费者提供更多的现代化审美体验，避免了市场上传统陶瓷手工艺产品审美的同质化和个性化缺失，提供了更富有时代特色的陶瓷工艺产品。

3.2 打印肌理的呈现

不同于传统手工制作的塑痕，运用3D 打印技术设计制作的陶瓷工艺品表面呈现出其特殊的打印肌理，这种肌理具有工业化生产留下的独有痕迹。一方面，设计师可以顺势而为，在这种特定的肌理形式上去延伸和挖掘，强化或者夸张某些肌理的表现力，使工艺品表面呈现出全新的视觉效果。在模型设计阶段，有意改变模型的某些形状使其结构悬空、错置或交叉等，让打印件表面产生新奇的堆叠、挤压或者变形的效果，使表面呈现出各种不规律的纹路、花纹和起伏，增强工艺品的丰富感和生动感，提升工艺品整体的层次感和形式感；另一方面，可以在设计时，提前考虑打印肌理的因素，使这种线性的打印肌理与工艺品的本身造型在视觉效果上相契合，凸显出现代工业化的设计风格，提升陶瓷工艺品的现代化美感。

3.3 参数化设计方式

在陶瓷工艺品造型设计中运用参数化方式，是指运用函数编写的方式，将计算结果转化为对应形体的设计建模方式。运用该种方式可以产生奇特、流动和具有节奏感和韵律感的产品造型，这种风格的工艺品若是运用传统手工工艺来实施，则很难实现设计和制作。在设计过程中，其局部线条的弧度和节奏以及整体效果可以在3D 设计阶段进行快速调整和效果预览，并准确地通过打印工序呈现到产品样品的形态上。传统手工艺制作的陶瓷工艺品往往有着质朴、天真的艺术特点，而通过参数化设计的陶瓷工艺品的外形特征则具有独特的计算机设计语言风格，整体效果呈现出理性、概念化的美感，可以满足消费者对于陶瓷工艺品审美多样性的要求，给市场提供了更多风格化的产品形式和视觉资源。

4 结语

在陶瓷工艺品的设计开发中运用3D 打印技术，不仅可以从技术角度提高开发效率和降低开发成本，更为设计师和从业者提供了更多的设计思路和设计方向，将新时代的审美内涵融入传统陶瓷工艺品之中，拓展了陶瓷工艺品的艺术表现形式，促进了陶瓷产品的普及和推广，对于传统文化市场的繁荣发展和陶瓷文化的继承发扬均有着重要的作用。