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    近年来,随着社会的高速发展,人们生活水平不断提升,也越来越重视从物质享受向精神享受上的转变,这就促使现代产品造型设计形成既重视功能性、合理性,又强调造型设计上的情感化、个性化、时尚化的模式。但是,当今市场上产品大多是批量生产,这种方式虽然具有生产效率高、生产成本低、自动化程度高的特点,却是以牺牲产品的多样化为代价,实质上已经不能再适应变化越来越快的市场需求和激烈的竞争。而3D打印技术以数字模型文件为基础,能以自身特点创造出复杂、创新性的造型,为产品造型设计提供新的平台。                                                                     

    3D打印技术是数字化时代的重要产物,又被称为“添加制造”(Additive Manufacturing)技术,它是以三维数字模型文件为基础,创新性地将信息、材料、生物、控制等技术融合渗透到一起,能以自身逐层添加打印的制造方式完美地实现各种材料的结合。3D打印技术自开发以来得到不断地发展,迅速被广泛应用于工业设计、建筑、军事、航天、医疗等不同领域,并取得一系列实质性的突破。3D打印技术相较于传统的大型增材制造设备来说,更加注重体现设备的小型化、智能化和个性化。3D打印技术发展到今天,已经能够在0.01mm的单层厚度上实现600dpi的精确分辨率,。并且适用于该技术的材料丰富,比如以生物细胞为材料,能够打印出器官、骨骼;以金属为材料,能够打印出机械零件;以沙子为材料,能够打印出建筑物;以玻璃为材料,能够打印出玻璃制品等。据不完全统计,截止到2012年年底,著名的3D打印成型公司Stratasys的产品已经发展为能支持123种不同材料进行3D打印,随着科学技术的创新和发展,这一数字将不断地被刷新。同时,在打印速度上,3D打印技术能实现垂直25.4mm/h以上。未来我们有理由相信,随着智能制造的逐渐深入发展与成熟,将会有更多新的信息技术、控制技术、材料技术等不断地投入应用,3D打印技术也会在此基础上被进一步推向更为广阔的领域。

    近年来,3D打印技术在产品造型设计上应用越来越广泛,并且突破了以往单纯的常规几何形态,开始以更具创新性、类似于自然形态的精美造型出现在人们的日常生活中,以独特的制造方式和时代意义赋予我们的生活空间新的活力。比如在人们熟悉的服装领域中,著名的荷兰时装设计师Iris van Herpen与Materialise在2013年初的巴黎时装展上合作制造的3D打印时装,给人带来强烈的视觉盛宴,风靡一时。此外,2011年Materialise公司提供以14K金和纯银为原材料的3D打印服务,更是为珠宝制造业带来巨大革新。由比利时公司MGX 设计的分形桌子,设计师以数学特征中的自相似性为设计原理,以自然界中的分形生长为模型创造了这一作品,其成就是传统制造方式无法企及的。以现代装饰中的灯饰为例,2012年设计师宋波纹协同格物工作室,创新性地推出3D打印作品“十二水灯”,灯具快速成型材料为尼龙,其创作灵感来源于宋代画家马远的水画名作“十二水图”(图1)。在该造型设计中,设计师完美地将中国传统绘画的意境与传统思想中“格物致知”的观念进行融合,通过探究事物的发展规律,寻找智慧的源头。

    作品利用现代先进的制造技术向人们呈现出耳目一新的作品,并通过这种形式完成对文化的传承。所以,可以说,3D打印技术让产品的造型有了更为广阔的发展空间,同时也让产品的个性化特色更为突出。与传统机器生产和手工制造相比,3D打印技术突破了以往制造过程中受众多造型、材料和设备的限制,这在某种程度上促使其对产品造型的制造更加接近设计本来的要求,同时与产品造型设计随着时代、科技和人文艺术的发展而革新的历史使命相符。3D打印技术的应用,极大地开拓了设计师的想象思维,即使是外观再复杂的产品都能通过3D打印技术进行制造,并能保证与设计的浑然一体。这就促使设计师将关注力放在产品形态创意和功能创新上,不断实现超越。并且,随着产品造型设计的多元化,设计师开始重视体现产品的美学属性,将时尚化、个性化因素融入到产品造型的艺术化表现方式中,从而潜移默化地引导着消费者对产品造型审美观的变化。                                                                                                                                                                                                          

    就目前而言,虽然3D打印技术在产品设计中发挥着越来越重要的作用,应用也越来越广泛。但是从整体上来说,3D打印技术在产品造型设计领域中的普及力度仍然比较弱。这可能是因为3D打印技术本身受自身打印机性能、打印材料、打印成本、打印精度等众多因素的影响,而不能得到全面的普及和应用,因此也就无法促使对3D打印技术的进一步研究和创新。另外,现阶段,3D打印技术的应用主要集中在服装、家具及相关家居用品等形态比较小的产品造型设计中,还没有广泛应用到较大型的产品设计上。并且一些产品在空间界面上的打印要求3D打印机和相关材料都必须有较高的质量,这样才能充分满足其在制造过程中来自各方面的要求。

    尽管如此,我们仍然有理由相信,随着科学技术的不断发展和数字化的持续创新,未来3D打印技术必然与计算机技术、云技术、信息技术、生物技术等更加紧密地结合在一起,*限度地实现产品设计成果的资料共享。与此同时,国家和相关部门将会更加重视设计师的设计产权知识、消费者权益责任保障、资源利用和环境保护等一系列问题,为3D技术在产品设计领域的更深层次的发展提供良好的环境氛围。因此,在未来,3D打印技术也会在此基础上被进一步推向更为广阔的领域,直接影响着设计师的设计思路,不断突破传统的生产和制造方式,改变整个世界的面貌。