3D打印技术在现代首饰设计中的应用

摘要：在现代首饰设计思潮的影响下，首饰设计不断打破传统束缚，跟随时代，运用现代先进设计方法、设计理念以及表现技法，开展创意。3D打印技术作为―种表现手段，给首饰设计带来一股新的创造力，并对消费者对高品质、个性化首饰的需求提供了不容忽视的助力。

关键词：3D打印 首饰设计 现代

时至今日，相信我们已经对3D打印这一名词并不陌生了，此电脑技术首先应用于工业设计领域，目前已经在首饰、服装等诸多时尚领域被应用。前不久，《华丽志》报道了著名3D打印设计先锋，荷兰人JanneKyttanen的又一杰作――可以一夜打印的鞋（图1）。此外，我们再来看看舞娘Dita Von Teese穿的这件用3D打印机制作的特殊礼服吧（如图2），这是由Frances Bitonti与Shapeway公司合作制作的。通过电脑设计的服装版型，完全贴合她的身材，同时，服装网格状的结构便于穿着，它是服装，同时也是艺术。可见，3D打印技术具备了高级定制所代表的精湛工艺。为了更好的了解这一前沿技术，我就目前的3D打印在首饰行业的应用做一些了解，并进行了整理分析。下文即为我对该技术的阐述。

一、何谓3D打印

3D打印技术就是指“以数字模型文件为基础，并运用金属或塑料等可粘合材料，通过逐层打印的方式来构造物体的技术。”

二、3D打印技术的工作原理及具体实施步骤

了解这一技术，首先我们从3D打印机谈起。它出现于上个世纪90年代，与普通的打印机基本是运用一个工作原理，即打印机内装有液体或粉末状的“打印材料”，与电脑连接后，通过电脑的控制逐层将打印材料叠加起来，最终将设计稿变成三维立体的实物。其中每层的打印过程分为两步，首先

在需要成型的区域喷洒一种滴液很小且不易扩算的特殊胶水，然后在这层胶水上均匀地喷洒一层粉末（即所用的“打印材料”），粉末遇到胶水后就会迅速粘结固化，而没有胶水的区域，则仍然保持粉末状态。这样通过这两步一层胶水一层粉末的交替下，三维立体的实体模型将会被“打印”成型。

我们如果利用3D打印技术制作首饰，光有“打印机”是不行的。这需要3D CAD/CAM系统联合作业。CAD原意为Computer AidedDesign电脑辅助设计，即软件部分；而CAM则为Computer AidedManufacturjng电脑辅助制作生产，即为硬件设备，也就是我们上面提到的3D打印机。应用过程中，设计师确定了设计稿和所设计的物体的相关准确数据后，首先通过CAD即三维软件，按照设计图纸及数据的要求将二维的设计图在电脑软件中转变成三维模型；第二步将电脑连接CAM设备，也就是我们上面所说的的3D打印机，通过电脑控制“打印机”进行一系列的工作，最后输出立体的物体（通常在首饰的起版中，会输出蜡模或树脂模，如图3所示即为工作流程）。所以一件3D打印成型的作品，需要良好的审美设计能力、娴熟的软件操作技巧、再配合打印材料及“打印机”等多方面协作完成。

在珠宝首饰行业中，尤其是在首饰起版阶段，3D打印技术应用相当广泛。CAD软件部分，除了原来已经在工业设计领域被广泛应用的Rhino外，目前有三大主要派系的3D CAD软件较多地被国际珠宝产业应用，它们分别是法国公司Vision mumeric所研发的3Design软件、美国公司Gemvision所研发的Matrix软件，以及香港公司所研发的Jewel CAD软件。这三种软件由于其软件开发、设计都有其各自的目的性及思维，特色各异，各有其优劣。

单就国内市场来看，在珠宝制作方面应用Jewel CAD以及Rhino的较多。以Jewelcad为例，它是专为珠宝首饰设计、制造所研发的专业CAD/CAM软件。其特点如下：

1.创造和修改曲线及曲面方便灵活，建模功能强大，能应用与复杂的形体设计。

2.有固定的设计库，如宝石储备库、零件库、用户库，应用过程中可以直接提取。还可以创建资料库，对做过的一些模型进行储存，下次可以直接应用。方便快捷。

3.有大量针对首饰材料设置的材质库，在建模完成后可以加材质进行渲染，又快又容易的输出高品质彩图。同时，也可以通过对材质的数据的变化，添加、更改材质。

4.允许三维视图处理模型，在CNC加工中输出标准的GM编码和STL数据，输出标准的无缝合线的STL和SLC数据能快速的做成模型，

5.软件还设有计算金重的功能。

其实，其他软件也各有其特点。这些特点方便了我们绘制首饰三维模型图，但是设计的核心还是设计者的设计思维和软件的掌握程度以及灵活运用。

三、3D打印技术的优势

1.3D打印技术大大提高了工作效率。这一技术成型快，对于有些材质甚至可以直接制作出成品。

2.提高精确度。传统的首饰设计都是以人工为主，起版一般是通过手工雕蜡，完全凭借雕蜡师傅的手工测量和熟练程度来决定。而3D打印技术通过电脑绘制三维模型，软件中可以直接输入数据并通过CAM设备1：1输出，极大地提高了首饰的精确度。这也非常有利于高级定制的发展。设计师可以根据顾客个人的身体条件进行数据设置。可以使最后成型的首饰更贴合佩戴者的身体。

3.降低了工作成本。传统的首饰制作，一般设计出的首饰作品要先制作模具或成品出来，否则很难估计出其完成效果。而现在，通过三维软件的制作，可以模拟各种材质，从而输出效果图，观察最终效果，省去了制作模具和样本的费用；同时由于工作效率的提高，提高了单位劳动时间，且制作精度的提高，降低了返工率，这些也都意味着制作成本的降低。

4.对于夸张生动复杂的首饰形态，可以更快捷、方便地生成，避免雷同。消费者越来越追求与众不同的今天，首饰设计也越来越趋向个性化、艺术化，很多首饰不仅仅是一件金/银配件，而是转变成代表佩戴者个性，价值观，生活品味的象征物，首饰设计中越来越多地体现了单纯、自由的精神，要求作品不仅要有独立存在感，同时又有趣味性，佩戴起来有生命力。所以，设计师要根据顾客的需要制作出形象生动、风格各异的首饰作品。而通过三维软件，直观方便地绘制出复杂、生动、流畅的造型。这点是传统手工艺很难达到的。

5.在利用三维软件绘制完首饰模型后，通过选择需要用的材质，软件可以计算出制作实物所需要的金重，这极大地方便了首饰加工过程中的预算的取得。

6.便于修改。通过观察三维模型、渲染效果图，设计师或者消费者可以很直观的预见首饰的效果，并对首饰设计的偏差做出及时的判断和修改。

四、3D打印技术的局限

目前3D打印技术在首饰行业还没达到完全的普及，其局限性的一点就体现在“打印材料”上。首饰制作中对3D打印的应用较多的地方只是用在起版这一环节上。也就是通过这一技术做出蜡模后，然后再进行浇铸、打磨、抛光等系列传统工序。而目前3D打印的材料也大多局限于蜡、树脂、塑料等材料上，如果是金属材料的话，那成本就会非常高。很难直接投入使用。而对于国内市场而言，消费者普遍接受的还是以金、银材料为主的首饰。对于树脂等非金属材质，国内市场需求有限，所以3D打印技术目前虽然有一些用于探索的作品出现，但在首饰批量化、市场化制作中还是一个辅助作用。

另外，由于打印材料研发、供货风险都很大，以及技术性要求较高的特点，现在3D打印领域还没有形成完整有序的产业链，所以导致目前这一行业缺乏统一标准，材料的一致性差。要想形成完整的产业链投入到使用中，恐怕还要假以时日。

其次，据我对北京一些首饰工作室的了解，目前从事3D打印技术的人员，一般都没有经过专门的艺术设计训练，而是作为一个单纯的绘图员来与设计师进行配合的。而设计师只是负责画图，又不会软件操作，这样，设计和操作不能有机地结合起来，也是首饰设计三维数字化难以发展的一个原因。3D打印技术再高级，也是作为首饰表现的辅助来出现的，核心还是设计师的设计思维，但对于设计师来说3D打印技术作为对设计思想很有力的一种表达方式，也不容忽视，这两者相辅相成，缺―不可的。两种素质兼具或许可以说是我们现代设计师应该达到的。

五、3D打印技术的发展方向

引用现代著名3D打印设计先锋，荷兰设计师Janne Kyttanen在接受《Dezeen》杂志采访时所说的――“3D打印技术将走进千家万户，改变人们作为消费者的角色，消费者将不再只是购买，人人都能成为设计师，生产自己的产品。以后专业设计师的职能将只是开发更好的设计模板供普罗大众使用。”他认为，3D打印卖的根本不是产品，而是创造力。正如Kyttanen所言，在生产技术变得越来越发达的今天，制作物件可以通过各种技术方法变得越来越快捷、高效、便利，那么，我们的焦点就会越来越多地转移到设计本身，所以，如何利用现代的技术，有效的推动我们的创意思维，并更好的实现它，成为现代首饰设计师们应该认真思考的问题。