任南南，任小穎

（山西大同大學美術學院，山西 大同037009）

3D打印技術屬于快速成型的技術之一，它在20世紀80年代就已經(jīng)出現(xiàn)，卻在2010年后才日益興起，是一種擁有前沿化和先導化特點的新型技術手段。3D打印技術以數(shù)字模型的三維文件為基礎，以粉末狀金屬等可粘合的材料為塑性材料，以相關的軟件為載體，依托數(shù)字科技，打印出“立體”化的產(chǎn)品，是大批量制造模式向個性化制造模式發(fā)展的引領技術?，F(xiàn)在3D打印技術運用的范圍及其廣泛，包括工業(yè)產(chǎn)品、生物醫(yī)療、食品、藝術品等諸多領域。[1]

伴隨科技發(fā)展的不僅僅有3D打印技術的進步，還有個性化時代的到來。個性化的需求是人類與身俱來的，是個體和社會發(fā)展的必然要求。首先，個性的表現(xiàn)與發(fā)展是人的本性之一，個性差異是人存在差異的表現(xiàn)方式，是人在社會這個整體中尋求自我表現(xiàn)的獨特方式。因此每個人都會尋找表現(xiàn)自己的途徑，以使自己有別于其他人。其次，個性的發(fā)展也是社會發(fā)展的必然。社會生產(chǎn)力的發(fā)展是為了滿足人們?nèi)找嬖鲩L的物質(zhì)文化需求，這也必然包括了人們的個性化需求。在21世紀的新經(jīng)濟時代，人們不再單純追求物質(zhì)上的滿足，而是在這個基礎上有了更進一步的精神需求，想要彰顯個人魅力，傳達出自己與眾不同的審美品味。[2]然而，傳統(tǒng)的產(chǎn)品設計是建立在工業(yè)革命以來所形成的大批量生產(chǎn)方式之上的，這意味著消費者的差異性在設計過程中難以體現(xiàn)。為了追求大規(guī)模生產(chǎn)，消費者被假定為一模一樣的人，個性需求被忽視了。[3]不同的需求，自然需要通過不同的設計來滿足。獨特性將成為未來最具潛力的核心價值，設計的個性化是發(fā)展的主流趨勢。

從古至今，人們對于產(chǎn)品個性化的需求從來沒有因為制造技術的改變而泯滅，反而隨著制造技術的進步，追求的愈發(fā)迫切，乃至左右了制造業(yè)未來的發(fā)展方向。現(xiàn)有的制造體系從根本上來講并不能滿足人們高度差異化的產(chǎn)品需求，因此，3D打印技術的興起緩解了當前的這一矛盾。它既具有手工業(yè)時期的分散化制造模式在產(chǎn)品差異化上的優(yōu)勢，又兼有現(xiàn)代技術的生產(chǎn)模式，還引領了今后制造業(yè)的發(fā)展方向。3D打印技術是大批量制造模式向個性化制造模式發(fā)展的引領技術，其突出優(yōu)勢在于實現(xiàn)低成本、高效率、復雜結構的制造。[4]正是這些特點與優(yōu)勢的存在，使它帶來了一場設計上的重大變革。

一、3D打印對產(chǎn)品形態(tài)和結構個性化設計的影響

產(chǎn)品的形態(tài)和結構是產(chǎn)品存在的根本，在科技進步的當下更是有了長足的發(fā)展。在3D打印技術日趨成熟的情況下，產(chǎn)品的形態(tài)結構幾乎沒有了限制，在設計時幾乎只需要考慮成型精度和材料本身的物理性質(zhì)即可，并且這種限制也在日益減小。3D打印技術給產(chǎn)品設計提供了無限的可能性，產(chǎn)品外觀更多元，極大地豐富了造型語言，提高改變了人們的審美認知。3D技術的設計廣受推崇，擺脫了以往的設計局限，即便外觀再復雜，也可以完成打印，滿足了個性化的不同需求。例如，參數(shù)化設計是計算機輔助設計中最先進的技術之一，被廣泛應用于各個領域中。通過對數(shù)字模型方案的調(diào)整、反饋和優(yōu)化，以改變參變量數(shù)值的方法來更新設計的結果。著名建筑師Zaha Hadid就是運用參數(shù)化的方式，設計創(chuàng)造了獨特的流線型設計風格，圖一是她為瑞士珠寶品牌Caspita設計的系列首飾作品。參數(shù)化建模方式豐富了首飾的造型樣式，實現(xiàn)了產(chǎn)品形式與結構的多樣化發(fā)展。

圖1

隨著3D打印技術的發(fā)展與應用，設計變得更加容易和自由，設計師不再受困于技術的制約，產(chǎn)品形態(tài)結構的多樣化豐富了差異化的設計樣式，促使小批量的量身定制更加廣泛地深入到設計之中?？萍歼M步，材料發(fā)展，3D打印技術實現(xiàn)了復雜產(chǎn)品結構設計制作簡單化的過程，產(chǎn)品更新周期日益短暫，極大滿足了人們的個性化需求，為消費者提供了更為廣闊的選擇空間。

二、3D打印技術提高個性化生產(chǎn)效率

在個性化創(chuàng)意設計中，3D打印技術所消耗的原材料和能源相對較少，粗略的估計，大概僅是傳統(tǒng)的十分之一。再加上無需價格昂貴的模具完成生產(chǎn)注塑，因而節(jié)約了研發(fā)與設計的成本，降低了企業(yè)的風險與損失。除此之外，由于3D打印技術還可以通過遠程傳輸，實現(xiàn)異地間的快速傳送和打印，方便快捷，節(jié)約了運輸成本。3D打印技術的誕生，不僅是一次技術革命上的創(chuàng)新，更是具有極高的社會價值，為消費者的個性化需求提供了技術支持，滿足了大眾的消費心理和更高層次的追求。

在目前的生產(chǎn)工藝技術水平下，產(chǎn)品一般是通過部件組裝形成產(chǎn)品的主體結構，其質(zhì)量、體積、復雜程度都略大，且容易在生產(chǎn)和組裝的過程中造成材料的浪費。而3D打印制造的設計與工程愈加融合，產(chǎn)品在尺度上不再局限于產(chǎn)品的宏觀形態(tài)，向著精度更高的細微結構設計和材料的內(nèi)部組成方面發(fā)展。3D打印技術可以通過對原材料的加工生產(chǎn)制作出新的材料，多元結構的部件會被同時組裝出來。因此，3D打印技術憑借一體化的設計使得產(chǎn)品結構更加簡單，甚至無需組裝，一次即可完成，對于產(chǎn)品的生產(chǎn)效率起著革命性的變化。3D技術的進步與發(fā)展，豐富了首飾的藝術形態(tài)，同時還節(jié)約了時間，降低了個性化的生產(chǎn)成本，提高了生產(chǎn)效率，對于個性化需求的滿足起到了極大的推動作用。

三、3D打印技術為設計師提供更廣的個性化設計空間

在3D打印的制造模式中，原本對設計的一些約束性的條件，比如成型方式和形態(tài)結構都不復存在，產(chǎn)品設計中的技術屬性、經(jīng)濟屬性、環(huán)境屬性、美學屬性、人機工程屬性等等將呈現(xiàn)更多元化的發(fā)展方向。因此，設計師與以往相比，具有了更大更自由的空間去發(fā)揮自己的想象力，設計思維與方法也掙脫了以往的限制，打破了定勢思維的束縛，以更廣的思路進行創(chuàng)意設計。3D打印技術還打破了傳統(tǒng)制造工藝對于產(chǎn)品形態(tài)結構的限制，設計師不僅可以設計出形態(tài)結構更加合理科學的產(chǎn)品，也有利于在美學層面做更多的探索。澳大利亞的設計師吉爾伯特·里德爾鮑赫，就是利用3D打印技術的特點，把傳統(tǒng)設計與現(xiàn)代技術的優(yōu)勢完美地結合在一起，游刃有余地利用這一技術為自己的設計服務。在2000年的時候，他就利用最小面積的數(shù)學方程創(chuàng)作了系列作品“數(shù)學物件”。他的設計先由數(shù)學方程在電腦里生成虛擬模型，然后由FDM法打印成實體，再將其澆鑄成s925或以K金電鍍。圖二便是吉爾伯特·里德爾鮑赫設計的一款胸針，名為“CSH”。他有意在作品中運用了FDM法生成了表面的肌理，使其與手工制作過程中留下的痕跡相同。他利用3D打印技術的特征激發(fā)出了藝術創(chuàng)意，并且也為傳統(tǒng)的“手工藝”下了新的定義。他將技術獨有的視覺特征轉化為作品的形式語言，從不同側面展現(xiàn)了數(shù)字技術美學。

圖2

以往的造型語言很大程度上要受到技術與制造的制約，產(chǎn)品的形態(tài)語言也要受到結構的影響，產(chǎn)品設計的可自由發(fā)揮度在某種程度上來說大打折扣。而3D打印技術會減少產(chǎn)品的技術因素的制約，產(chǎn)品在形式上會更加藝術化、意義化，也就相應地需要設計師對于美學的認知更加深入。

從現(xiàn)階段來看，3D打印技術還沒有達到大規(guī)模普及、通用化操作的地步，絕大部分的設計產(chǎn)品還是依靠專業(yè)的設計師去完成。尤其對于一些技術含量高的產(chǎn)品來說，設計師需要專業(yè)的知識背景和技術能力，設計師是產(chǎn)品生產(chǎn)的主導者，是高度專業(yè)化的職業(yè)。而3D技術的發(fā)展，對個性化設計帶來了影響，同樣也對設計師提出了新的要求。3D打印技術的進步對產(chǎn)品研發(fā)能力的要求越來越高，要求設計師也必須具有豐富的知識儲備和實踐應用能力。同時，生產(chǎn)的分散化必然帶來企業(yè)形態(tài)的變化，越來越多的設計師將走上獨立設計與制造的道路。因此設計師就要獨自承擔商業(yè)模式的構建，這些都需要設計師對商業(yè)營銷管理的知識有所涉獵。[5]

四、結語

隨著經(jīng)濟發(fā)展，消費者的心理也發(fā)生著變化，他們喜歡求新求異，愿意追隨市場的變化，嘗試更多的風格。而3D打印技術依靠先進的技術與互聯(lián)網(wǎng)平臺更好地實施產(chǎn)品設計，加大“利基產(chǎn)品”的開發(fā)與生產(chǎn)。與此同時，個性化創(chuàng)意設計要求產(chǎn)品開發(fā)周期短，提高產(chǎn)品投放市場的時間，以便獲得更多的市場份額。3D打印技術剛好吻合了這一生產(chǎn)內(nèi)容的需要，它大大縮短了產(chǎn)品原型的制作時期，有效地精簡了從個性化創(chuàng)意設計到成型的整個周期，符合了市場與廣大消費者的需求變化。3D打印技術在為設計師提供更廣闊發(fā)展空間的同時，也對設計師有了更多更進一步的要求，它推動著個性化創(chuàng)意的不斷發(fā)展，對普及個性化設計有著不可估量的促進作用。