摘 要：隨著現(xiàn)代科技的發(fā)展，3D打印技術不斷成熟，給產(chǎn)品設計的理念、形式以及標準都帶來了革命性的影響。本文將從設計師的理念與標準、產(chǎn)品生產(chǎn)形式的變革、以及獨立設計師覺醒等方面分析3D打印技術的發(fā)展與應用對產(chǎn)品設計的影響，并在探索3D打印技術發(fā)展方向的基礎上提出了產(chǎn)品設計在3D打印時代的發(fā)展趨勢。

關鍵詞：3D打印;產(chǎn)品設計;設計平民化;思維;需求;獨立設計師;最優(yōu)化;未來

1. 3D打印的新紀元

1.1 3D打印技術

3D打印技術是一種通過材料逐層添加制造三維物體的變革性技術，它將信息、材料、生物、控制等技術融合滲透，對產(chǎn)品生產(chǎn)模式與人類設計生活等方式產(chǎn)生了重要的影響。通過軟件的設計圖紙是3D打印的大腦。正像紙筆手繪是工匠在制造手工作品過程中的靈魂，設計文件指導3D打印機如何打印。設計軟件和3D打印技術的共同飛躍改變了人們設計與制造物體的方式，它們的結合使一切皆有可能。

1.2 ?3D打印在產(chǎn)品設計方面的技術優(yōu)勢

（1）制造復雜細節(jié)。對于大批量生產(chǎn)的產(chǎn)品而言，設計要符合技術要求，以往設計都盡量避免復雜的細節(jié)，但對于3D打印來說，制造沒有復雜簡單之分，只要設計輸入設計軟件，同樣體積但細節(jié)復雜很多的產(chǎn)品，制造時間不會增加，質(zhì)量效果也都不會降低。

（2）制造多樣產(chǎn)品。生產(chǎn)一個種類的產(chǎn)品，以往都是配合一整套的工廠設備，或以配件形式生產(chǎn)再進行裝配，這樣的生產(chǎn)形式對設計的局限性非常大，3D打印打破了這種局限性，在一臺3D打印機上即可生產(chǎn)各種各樣的產(chǎn)品，無需設計配合工廠技術要求，工廠設備也無需遷就設計。

（3）材料自由組合。對傳統(tǒng)制造機器而言，在切割或模具成型過程中不能輕易地將多種原材料融合在一起，因此很難將多種材料集合在一個產(chǎn)品上。隨著多元材料3D打印技術的發(fā)展，將不同原材料融合在一起不再成為難事。

（4）設計空間無限。傳統(tǒng)產(chǎn)品設計中，設計師的想法必須適應批量生產(chǎn)的要求，符合各種設計要求。但利用3D打印的情況下，這些局限都可以突破，設計師的思維得到最廣闊的延伸，設計空間也得到了跨世紀的擴展。

正是由于這些打破傳統(tǒng)局限性的優(yōu)勢，3D打印技術徹底顛覆了產(chǎn)品的制造方式，使制造業(yè)向智能化不斷演變，為產(chǎn)品設計開辟了新紀元。

2. 3D打印時代的產(chǎn)品設計

2.1傳統(tǒng)產(chǎn)品設計的局限

產(chǎn)品是我們每個人賴以生存的物質(zhì)基礎。因此，產(chǎn)品的品質(zhì)總是維系著人們的生活質(zhì)量。一件高品質(zhì)的產(chǎn)品必然會給使用者帶來物質(zhì)生活和精神生活方面的雙重享受。隨著人們生活水平的日益提高和物質(zhì)的不斷豐富，人們更加渴望擁有高品質(zhì)的產(chǎn)品，而產(chǎn)品設計是提高產(chǎn)品品質(zhì)的唯一途徑。

傳統(tǒng)產(chǎn)品設計依賴工廠，制造產(chǎn)品的資格掌握在特定人手中，大批量、少品種的特點無法改變。設計師對產(chǎn)品的個性化設計一旦與制造技術產(chǎn)生差異，那么設計出的再好的產(chǎn)品也頂多出現(xiàn)在設計圖紙上。并且，當設計師習慣于受到技術手段的壓制，就會思路閉塞，磨滅個性。

傳統(tǒng)的產(chǎn)品設計程序復雜，前期準備階段既要考慮資金、能源、技術、材料、設備，還有企業(yè)有無足夠的時間來開發(fā)產(chǎn)品，有無合適的設計人才等等各種繁瑣的限制。那些不符合技術要求的產(chǎn)品設計，都被拒之門外。為了追求大規(guī)模生產(chǎn)，消費者所使用的產(chǎn)品成了一模一樣的格式化產(chǎn)品，滿足不了他們的個性化和多樣化需求，使人們的生活千篇一律，阻礙設計的發(fā)展。

2.2 3D打印時代產(chǎn)品設計的突破

3D打印技術改變了原來傳統(tǒng)的機械制造手段，為設計者直接實現(xiàn)設計概念提供了十分便捷的途徑。通過3D打印，只要你能想得到，就能設計和打印，大大簡化了設計流程。設計師的理念與標準從傳統(tǒng)的小心翼翼、顧客至上、接受技術要求限制轉變?yōu)榇竽憚?chuàng)新、追求人性化、超越技術要求限制。設計師的設計活動更加自由、高效，3D打印在設計界掀起了一場轟轟烈烈的獨立運動。

在3D打印時代，制造產(chǎn)品的資格掌握在每個擁有3D打印機的人手中。產(chǎn)品生產(chǎn)形式不再受大批量生產(chǎn)的技術限制。產(chǎn)品制作過程中，在需要鉆模、夾具、測量儀器、樣品、模型、壓鑄模等工具時，都可以通過產(chǎn)品打印設備制作3D 打印技術，可以加速生產(chǎn)開發(fā)流程，最優(yōu)化產(chǎn)品性能，使制造者可以設計出結構精密、質(zhì)量高、符合人性化的產(chǎn)品，提高產(chǎn)品生產(chǎn)的效率。

3D打印將不再是專業(yè)的產(chǎn)品設計師制作模型的工具，而變成了大眾都可以使用甚至擁有的桌面制造工具，產(chǎn)品設計的模式發(fā)生了巨大的變化。隨著技術的進步，3D打印技術會變得更加容易甚至不需要建模也能進行制造，設計便不再是一小群人的專利，每個有想法的人都能成為設計師。獨立設計師、民間設計師將像工業(yè)革命之前手工藝作坊里的工匠一樣遍及世界的各個角落。

3. 3D打印時代產(chǎn)品設計的未來

（1）高精度與家用化。3D打印作為機器的發(fā)展趨勢中，精度的提高是必然的。人們對3D打印的需求也是顯而易見的，在各方面都有大量需求，所以3D打印將不斷往家用化、便攜式發(fā)展。產(chǎn)品設計隨之更注重細節(jié)，品質(zhì)升高，更符合人性化需求，精致美觀感性。

（2）控制材料構成。當3D打印機可以通過新的方式將原材料加以混合，新型材料就會出現(xiàn)，我們將能夠用不同的材料制作材料，材料制造過程將會擺脫傳統(tǒng)的先制造單個零件后組裝的弊端。這無疑為設計帶來了新的題材，不同部位設計為不同材質(zhì)的產(chǎn)品可以直接從3D打印機中打印出來，更適合產(chǎn)品的材料將會被3D打印機創(chuàng)造出來。

（3）控制產(chǎn)品行為。將程序編進材料，使其具備我們所需要的功能，我們不再打印被動的零部件和材料，而是打印能夠感知、反應、計算和運動的綜合的主動系統(tǒng)。當這一天來臨時，我們就可以直接得到做好的、可以使用的產(chǎn)品。產(chǎn)品設計不再需要繁瑣的流程，檢測工作可以輕松進行，效率顯著提高。

產(chǎn)品設計會隨著3D打印技術的發(fā)展同步更新，產(chǎn)品設計隨之向精細、人性化、高效的方向發(fā)展，詮釋產(chǎn)品的個性化和高品質(zhì)的設計理念。

參考文獻：

[1]胡迪·利普森，梅爾芭·庫曼.3D打印從想象到現(xiàn)實，中信出版社，2013.7

[2]劉國余.產(chǎn)品設計，上海交通大學出版社，2000

[3]王運贛，王宣.三維打印技術，華中科技大學出版社，2013.7

作者簡介：趙一亭（1995-）女，漢族，河南南陽人，現(xiàn)為鄭州大學機械工程學院工業(yè)設計2013級本科生。