3D打印技术在首饰设计中的应用研究

杨 琳 鲁迅美术学院

3D打印技术的发展虽然相较于其他行业来说比较缓慢，但是随着3D打印技术的普及，设计师的创意研究越来越多，尤其是在竞争日益激烈的首饰设计领域，设计师利用3D打印技术进行创新设计，以提高产品竞争力。3D打印是一种个性化的多角度设计，并且可以轻松地对设计进行修改和完善，可以实现复杂的几何形状设计，这些都是传统技术无法实现的。与传统的工业生产模式相比，3D打印技术使得制造更加灵活，从而制作出多种风格的首饰。近年来，除了开发柔性或高强度材料外，金属、纸张、橡胶、混凝土、可食用材料、石头、木头等应用于印花的材料也变得多样化。这样的开发有望使时尚首饰更加多样化。3D打印技术简化了传统饰品的设计过程，利用电脑可以轻松地进行设计，从而制作出精致的饰品模型。所以，3D打印技术打破了现有首饰设计的局限性，实现了多种饰品的设计。另外，其扩大了材料的应用范围，也节约了生产成本。

一、3D打印技术的优势

3D打印技术在建筑、汽车、航天、工业装备、医疗领域等逐渐得到应用。同时，在时装设计方面，3D打印技术也有很多优势。首先，随着技术的发展，3D打印产品生产的便利性和准确度越来越高。3D打印过程中设计稿件可以永久保存在应用程序中，如需修改也能快速完成，同样的设计也可以多次打印。其次，传统工艺制作需要大量的工具，如切削刀具、吊机等。3D打印技术利用计算机生成三维CAD图形，只需一台计算机即可，所以在设计生产上节省了很多人力。最后，3D打印可以将制造过程中丢弃或剩余的材料最小化，通过弱化可以大幅度提高材料的利用率。同时3D打印既可以完成个性化定制，又可批量生产。而且，3D打印产品是环保的。传统的金属加工方法经常会有大量的金属废弃原料，会造成严重的资源浪费。3D打印可以在很短的时间内制造实物模型，它也可以在大量生产方面发挥作用。3D打印技术与传统的大量生产方式相比，在速度及费用等方面的竞争力较高，同时可打印材料的种类也很多。

3D打印技术是独特的、复杂的，它能创造出复杂的、立体的空间结构，适合于时尚首饰设计。3D打印技术的应用可以让设计师进行多种设计、制作，可以缩短开发过程。同时，能接受3D打印首饰的消费者也逐渐增多。3D打印技术的诸多优点在首饰设计领域有广泛的应用。

二、3D打印技术的应用

3D打印在首饰设计方面具有复制性、对称性、融合性、实验性、功能性、经济性等特点。只要有3D打印机就可以以类似的设计无限复制。首先，在使用3D打印技术制作产品的过程中，均可设定准确数据对称打印。其次，3D打印设计有不同材质和颜色方面的选择，为设计师设计作品提供了更多的选择，而且作品变幻莫测。同时我们可以通过3D打印，使得制作的材料更加多样化，并且采用3D打印技术打印的成品可以摆脱传统工艺烦琐的中间步骤，根据3D打印材料的构成密度和强度可以制作高耐久性的产品。最后，从3D打印设计到生产成品，方便了供给管理和库存管理，可以节省时间和费用。

（一）3D打印技术的多样性、文化性、社会性、经济性在各领域应用的发展

首先，3D打印在航空、汽车、家电产品、医疗设备、建筑、教育、娱乐、玩具等多个领域都取得了巨大成就。其次，随着3D打印用途的扩大，在文化、社会、经济领域发生了巨大的变化。从文化角度来看，3D打印技术可以将手工业无法完成的设计变得容易实现。设计师的创意通过提供3D打印数据就可以直接呈现在大众视野中。所以，3D打印技术可以丰富人们的生活，也使得人们的消费模式发生了很大变化。最后，符合消费者品位的产品正在引发制造业变化，并创造更多3D打印工作机会。

（二）3D打印技术应用在首饰设计中，对经济、效率等的影响

第一，经济方面控制成本，制作阶段的变化可以使库存管理和供应管理简单化，节省人工和时间成本。第二，3D打印的发展和普及，让3D打印技术已经成为工业技术不可或缺的一部分，可以让更多的人们体验科技的魅力。第三，3D打印技术具有更精细的设计和数据，这可以大大提升产品的生产效率。

（三）3D打印技术具有实用性、使用性、耐久性等特点

在实用性方面，与一般技术相比，3D打印技术在运输和制作过程中可以节省运费。在使用性方面，3D打印技术的数据易于修改，作品材料也可以随意选择，所以可以提高产品的使用性。在耐久性方面，3D打印技术根据材料的密度和强度的调整，可以做出耐用度很高的产品。同时3D打印首饰设计具有较高的融合性、社会性、适应性。3D打印技术用于服装设计可以使服装具有强烈的穿着性和耐久性。利用3D打印技术可以将两种布料粘贴在肩膀、腰部、背部，可进行多种操作。相关研究数据表明，消费者对服饰最需要的是创新性、舒适性、穿着感，为此，我们需要进一步研究3D打印技术的个性化定制等，以便满足客户的个性化需求。在现在的研究中，创新性源于3D打印材料的不同性质，所以如果你想制造更多的创新材料，那就要设计出更多样更多元化的产品。穿着性是指穿着后的体验和感觉。个性化定制服务是根据消费者的喜好而个性化制作的产品。随着人们对新设计和新功能需求的不断增加，3D打印技术在首饰设计中的应用已经变得非常重要。而舒适性是指无论你的产品是否具有创新性，如果客户穿起来不舒服，就应该不会经常使用，也不可能追加购买。穿着感与服饰的材料、尺寸、质量、印刷方式密切相关，我们需要更好地帮助人们选择，3D打印技术可以进行个性化的设计，通过测量和扫描人的身体尺寸并能够制作出与此相匹配的产品。

3D建模渲染首饰模型

3D建模竹编元素首饰模型

三、3D打印在首饰设计方面的发展

21世纪初，3D打印开始被应用于首饰设计中，主要用于塑造图案。3D打印平台对于没有3D打印机的消费者也可以自行设计3D打印配件，当你需要用的时候平台可以提供服务并上传出售，并且这些平台可以共享3D打印机资源，从而提高设备的利用率。这种3D打印平台可以逐步形成体系化的产业规模，与不同领域的技术接轨。随着社会的发展，3D打印技术作为一种智能制造，得到了国家和政府的大力支持。珠宝行业作为一个古老的传统制造业，急需转型升级。我们可以抓住这个机会，利用智能技术提高生产效率，提升行业的技术水平。

同时，随着社会经济的发展，人们的消费观念也发生了变化，越来越多的人开始有了个性化需求，传统的大规模生产的同质化产品已经不能满足消费者的需求。随着珠宝首饰行业的消费品越来越昂贵，既要满足规模生产，又要满足消费者个性化需求的3D打印技术顺应了时代发展的趋势。在3D打印平台上，消费者可以自己制作饰品，自己决定各种饰品的风格以及创意理念，可以依据自身的经历来制作具有特殊意义的首饰，并将这些作品分享给大家，同时也可以将制作中所遇到的问题共享。因此，在当今信息化年代我们不仅可以解决3D打印带来的挑战，也可以为更多的人提供3D打印服务技术。

3D打印还可以快速满足不同的消费者需求。在材料利用方面，扩大了选择的范围，降低了购买价格，为一般消费群体提供了更合适的产品和服务。在前瞻性研究中，有很多研究者开发了3D打印的首饰设计，但很少有研究者关注潜在消费者对首饰的喜好。3D打印的首饰随着3D打印技术的发展，其新鲜度和创新性一定会下降。所以，了解消费者的喜好对帮助我们开发3D打印饰品很有必要。

目前，3D打印技术在首饰行业的应用极大地改变了珠宝首饰行业现有的模式，但仍无法取代传统的珠宝首饰加工，传统的加工仍将在很长一段时间内占据主导地位，但3D打印对珠宝首饰行业的影响将逐渐上升，是对传统珠宝制造的补充。

四、3D打印在首饰设计中的应用

最初的3D打印首饰设计大多是热塑性塑料，使用了聚氨酯、尼龙、塑料等。目前，饰品设计材料有黄铜、青铜、14K金、18K金、钛合金、钢等。虽然我们可以用这些材料来替代，但也存在制作费用比传统人工制作费用高的缺点。采用3D打印工艺制作的首饰，其金属表面的硬度可以产生多种效果，如光泽表面及高光泽表面。

3D打印技术在首饰设计中应用的优点有：首先，首饰设计的智能化。3D打印技术将首饰设计与智能设备结合起来，不仅可以更快、更精确地制作，而且可以实现3D打印。利用印花工艺还可以大量生产首饰。其次，首饰设计的独创性。其特征是3D打印与传统工艺相比，更为精密、复杂，更具有独创性。通过在设计领域使用3D打印技术，可以制作价格低廉的产品。利用3D打印技术可以很容易地打印出工艺复杂的首饰产品。同时，3D打印技术可以简化制作过程，传统定制化的首饰属于小众需求，因此成本高昂，传统的首饰生产虽然满足了大多数消费者的需求，但往往款式比较单一；同时在选择首饰产品时，消费者需要花费大量的时间和精力寻找适合自己的首饰款式。而将3D打印引入首饰生产可以将消费者的购买对象由实体转化为数据， 数字化软件使设计师的门槛降低，让消费者自身转变为设计师，可以自行设计，可以加快生产速度。最后，3D打印技术可选择的材料多样化，从塑料、陶瓷到贵金属、银都可以打印。3D打印技术的不断发展，使得珠宝行业向智能化、专业化、个性化方向发展。现代首饰设计的发展趋势正在快速变化，消费者参与设计的呼声越来越高。有人说，3D打印是第四次工业革命的核心技术。可以预见的是，随着3D打印技术的发展，未来珠宝设计将从量产转向私人定制。消费者制作的个性化珠宝将成为未来珠宝生产的主流。

五、结论

3D打印技术让人们不仅可以自由设计首饰，而且还可以开始自己的创作，可以自己体验3D打印平台提供的服务。3D打印产品既快又轻，同时更加实用。消费者可以通过定制化的服务制作出适合自己的产品。消费者对3D打印积极的态度是3D打印发展的基础。消费者看中的是3D打印多元化的风格、自主设计和能够为他们提供试穿的服务，而不满意的地方在于材料和操作的限制。研究发现，客户更喜欢购买包包、鞋子和戒指这类的3D打印产品，他们也更喜欢简单的风格设计；就颜色而言，黑色的塑料是最受欢迎的材料；人们在购买配饰时，更加注重首饰设计的创新性；在制作3D打印配件时，人们首先考虑的是设计本身是否更容易与衣服相配。

最后研究发现，3D打印技术具有很强的可持续性、自由性和使用性，这也吸引了更多的人走进了3D首饰这一领域，在这里每一位消费者都是设计师，每一件作品都是艺术品。这些优点不仅提高了消费者的生活质量，同时也能促进3D打印首饰的更快发展，为首饰行业智能化转型提供了有效助力。