浅谈3D打印技术在展示设计中的运用

　　1 3D打印原理及在艺术设计领域的应用

3D打印技术是一种基于计算机辅助设计的, 主要采用逐层叠加制造方式将材料紧密结合在一起的工艺, 是以计算机三维设计模型为基础, 通过软件分层离散和数控成型系统, 利用激光束、热熔喷嘴等方式将特殊材料进行逐层堆积黏结, 最终叠加成型成为实体产品。目前, 3D打印技术运用在医疗、国防、航天航空、工业制造、建筑、服装、艺术设计等多个领域。

近些年, 3D打印在艺术设计领域进行了各种跨界性尝试。3D打印的服装已经多次出现在全球各大时装展上, 如2016纽约大都会艺术博物馆慈善舞会主题为手工与科技, 此次服装围绕3D打印等一些前沿概念, 3D打印技术在时尚界逐渐占据了重要的地位。

2016年, 全球第一座用3D打印技术建造的办公室在阿联酋迪拜的国际金融中心落成。据专家估计, 3D打印技术缩短了50%~70%建造的时间, 降低了50%~80%的劳动力成本, 同时还减少了30%~60%的建筑垃圾。这是3D打印技术在建筑领域的一大突破, 未来将会出现更多的3D打印建筑。

　　2 传统展示道具的局限性

2.1 展览时效性

展示设计服务于商品, 其在特定的时间和空间范围内, 运用艺术设计语言将产品及其理念传达给观众。展览活动及商业展示具有一定的时效性, 展示道具及形式会随着商品更新换代而时刻变化, 展示的手法需要推陈出新来满足观众与消费者的好奇心和审美需求。如今我国会展业高速发展, 由于展览活动的时效性, 不可避免地产生了环境污染和资源浪费等问题。主要体现在一次性木质结构展具的大量使用和会展活动现场的污染浪费。运用传统技术制作的展示道具回收利用率低, 需对其产生的浪费与污染问题引起重视并加以改进。

2.2 造型单一, 缺乏独特性

为了让每一件商品更好地展现其独有的特点, 准确传达商品的信息, 以及保持商品的风格与主题的完整, 展示道具必须符合商品的特性和当代的潮流趋势, 通过商品与展示道具、展陈空间的融合来吸引消费者并传达商品信息。如今, 传统展示道具的形式已经很难满足现代审美标准的快速变化, 传统的制造方式使设计思路受到了一定的局限, 缺乏创造力和雷同的制造方式使得展陈方式及空间设计变得千篇一律、缺乏个性。我们需要的展示形式应该摆脱传统、突破现状、颠覆常规, 创造出新的造型与美学, 给消费者眼前一亮的感觉。3D打印技术将以它独特的制造形式和时代意义, 为展示道具的造型及空间形式赋予新的活力。

2.3 开发周期长

传统的展示道具制作流程从建模、工程图到工厂制作, 为了制作出符合要求高标准的展示道具, 必须花费很长的时间来制作各个零部件。传统的制作流程造成了展示道具开发周期长, 制作完成的效果有时会因为工艺复杂而不可控制。现在, 3D打印机制作同样的模型只需要1~2天时间, 短时间内可以制造出试制品来对展示道具形状和功能进行确认, 并可以在设计的过程中反复尝试、改进。3D打印技术的优势让展示道具的设计、制作更加精确, 最大限度地缩短了展示道具的研发周期, 提高了更新效率, 降低了开发新产品的成本及复杂造型道具的制作难度。形态各异的展示道具设计更多取决于产品设计和3D建模技术, 配合3D打印技术将创造出不受传统工艺限制的更具有创造力的展示道具成品。

　　3 展示设计新趋势

3.1 3D打印设备低价化

近几年, 随着我国政府对3D打印的教育及普及的高度重视, 3D打印成为实现中国制造2025计划的主要驱动力, IDC预计到2020年, 该市场出货量将超过44万台。3D打印技术的普及伴随着新材料的技术创新, 日后逐渐会出现更多价格低廉且性能优良的打印材料。随着3D打印技术的逐渐成熟, 打印的成品成本也会慢慢降低。3D打印机将越来越平民化, 渐渐进入人们的日常生活, 3D打印在展示道具设计的应用方面将会得到更好的发展 (如图1) 。

3.2 节约资源

随着3D打印技术的发展和日渐成熟, 3D打印机的制造材料的品种逐渐增加且逐渐实现原料的回收利用。2013年, 大学生泰勒-麦克南希为了解决当前3D打印的原料和成本问题, 研制了一个能够将塑料废物再利用的新型装置Filabot。此装置可以放置在桌面上, 用来磨碎任何塑料垃圾, 如水瓶及各种塑料包装, 形成的塑料细丝将成为打印的原料。这样一来, 对于时效性强、更新速度快的展示道具起到了回收再利用的效果。相信不久之后, 人们能研发出更多的装置来回收更多种材料, 进一步减少资源浪费。

3.3 网络资源共享

未来3D打印技术将可以通过互联网技术实现设计资源的共享。美国最大的3D打印机生产制造公司3D Systems有一个在线设计平台, 购买了该公司产品的客户可以在这个在线设计平台上下载由独立开发者设计分享的各种模型, 再使用3D打印机将其变为实物。这样一来, 未来的展览尤其是跨地区、跨国的巡展, 或者是分布在全国的专卖店, 只需通过设计者上网提供展示道具的模型, 运用当地的3D打印技术就可以精确地将道具打印出来, 减少了长途运输的时间和运输成本。如今, 全球化进程加快和3D打印技术逐渐成熟, 设计者需要运送的是设计, 而展示道具本身。未来, 3D打印技术必然会影响我们的设计思路, 并改变我们的制造方式。

　　4 展望

目前, 3D打印技术在业界的普及程度仍然受制于3D打印机的性能、材料、成本、精准度等诸多因素。空间界面的打印需要更高层次的3D打印机和建筑材料, 需要进一步改进以满足工程要求。未来, 3D打印技术与互联网、云技术将更加紧密融合, 实现开源共享设计成果。3D打印技术与传统制造技术各具优点和缺点, 如何更好地让3D打印技术和传统加工技术实现优势互补和融合, 是我们现在需要研究的问题。未来, 3D打印势必会影响我们的设计理念, 并改变我们的制造方法。

参考文献

[1][l]王波, 王仙萌.基于3D打印技术的模具制造[J].锻压装备与制造技术, 2014.

[2]张俊竹.商业展示设计研究[J].商业视角, 2010.

[3]郭振华, 王清君, 郭应焕.3D打印技术与社会制造[J].宝鸡文理学院学报 (自然科学版) , 2013.