胡睿
齐鲁工业大学(山东省科学院) 山东省济南市 250353
摘要:3D打印技术是一种增材制造技术,它在各个领域的应用越来越广泛,同时,也对漆立体成型工艺的发展提供了借鉴意义。本文主要探究3D打印技术在漆立体的成型工艺中的应用。
一、3D打印技术与漆立体成型工艺
1.漆立体成型工艺优劣分析
漆立体的成型工艺符合当时生产力的发展水平且具有无可比拟的优势:成型工艺材料自然环保;成型工艺材料多为木质和泥土,易塑造;成型工艺材料分布广泛,易获取,伴有庞大的手工艺基础,利于胎骨的制作;成型工艺材料的表面与大漆结合的紧密,历久弥新。当然,随着生产力水平的提高,漆立体成型工艺的劣势也一一显露:根据成型工艺材料的不同要掌握不同的工艺,费时费力;在脱胎时,材料不能够循环使用,不利于环保,也不可避免的造成了材料与人工的浪费;由于材料的特性限制导致设计师无法自由的创作大尺寸、复杂的漆立体。即使创作成功,也面临成本过高、工艺复杂的问题。
2.3D打印技术的简介及在漆立体成型工艺中的优劣分析
本文探究3D打印技术中的FDM成型工艺和SLA成型工艺。FDM成型工艺采用热塑性的塑料,用喷头加热、熔化、再将熔化的材料挤压喷出,喷头的运行轨迹是由数字模型在“切片软件”中经过复杂的运算得出。SLA成型工艺采用紫外激光束选择性的层层固化聚合树脂。前者有点像生活中糕点师傅的裱花工艺,后者有点像果冻冷却成为固体的物理现象。
由于漆立体在制作时精确细致且工艺之间环环相扣,容不得半点马虎,尤其是前期的成型工艺,所以3D打印技术为漆立体成型工艺引入了新材料,新技术是符合事物发展规律的。3D打印技术在漆立体成型工艺中具有强大的优势:设计师在三维的视角下,可以对数字模型进行多次的反复修改,改变了传统的造型手法且节能环保;3D打印技术可以从时间和空间上定位准确,保证了漆立体模型的一致性,可以工业化、批量化、标准化生产;设计师“学习曲线”变短,可以节约大量的时间与精力对其专业进行深入细致的考察与研究;减少了清理工具或媒介的环节,成本降低;3D打印技术的的迅猛发展,新型打印耗材的出现解决了材料浪费的问题;利用3D打印技术制作大尺寸、复杂度高的漆立体时,成本降低,而且精度高。在不影响展示效果的前提下应用3D打印技术,提高了制作效率,缩短了制作时间,简化了制作工艺。比如用3D打印技术可以极大程度上解决“时”与“力”的问题,设计师只需要掌握3D建模软件,就可以制作数字模型,然后交给3D打印机,便可以制作出“原汁原味”的设计;在两者的融合发展中,3D打印技术在漆立体成型工艺中的劣势也显而易见:经过3D打印的模型表面需要进行手工打磨,才可以使模型表面与大漆紧密结合,不脱落;传统习惯的改变,以前的设计师习惯于“用眼看、用手摸”来制作胎骨变成了仅仅依靠鼠标和键盘制作数字模型,丧失了工艺美中的“偶然性”和“缺憾性”;由于用3D打印技术时间较短,造成了购置3D打印机或者使用3D打印技术,成本较高。但是,随着3D打印技术的不断优化升级,其优势可以很好的解决漆立体成型工艺中的痛点,促进漆立体的发展。
二、3D打印技术在漆立体成型工艺中的应用
通过对两者的优劣分析,不难看出3D打印技术具有省时省力的作用;又有节约成本,减少才浪费的作用;还可以促使漆立体设计紧跟时代的设计潮流。
3D打印技术飞速发展产生的新材料与新工艺可以对原有的漆立体的脱胎工艺与实体胎骨工艺进行“材料置换”实验。在进行材料试验前要明确四个条件:1.大漆入荫干燥适宜温度为25摄氏度,湿度为80%。2.确保刮灰裱布过程3D打印模型形变。3.3D打印模型与大漆稀释剂不会发生化学反应。4.价格适中。即:3D打印模型要满足强度、温度、湿度、稳定性、价格方面的必要条件,通过对大量资料和实验数据的比较发现,目前市场上易于接触到的、性价比高的、且符合上述条件的材料大多为塑料和树脂。实验选取了HIPS、PLA、ABS、CNC泡沫、玻璃钢、光敏树脂通过实验我们得出以下结论:1.HIPS是一种耐冲击材料,其光泽性良好易于涂装,这种材料打印的模型能够很好地溶于安全无毒的柠檬烯中。2.聚乳酸(PLA)材料是一种新型可再生生物降解材料,价格低,强度高,环保,成型尺寸大,适合对精度和完成表面要求不高的物品,并且PLA材料可以被水、酒精等溶剂稀释。3.CNC泡沫雕刻可设计性强、质轻、高强度、造价低,类似于苯板4.玻璃钢,学称纤维增强塑料,其雕塑具有质轻,耐腐蚀,成本相对较低。5.ABS塑料:坚固耐用、韧性好、表面有纹理 。6.光敏树脂:精度高,表面细腻,可做外形外观。
按照以3D打印成型的底膜是否容易被其他溶剂溶解且不能损坏大漆膜为分类的标准。由此可知适合用于脱胎工艺的材料有HIPS材料、PLA材料、CNC泡沫。这三种材料都可以被溶剂溶解。PLA材料会被水和酒精溶解,经过大漆干燥环境下对3D打印成型的PLA材料模型的影响试验测试可知,3D打印成型的PLA材料模型的形状变化不会影响刮灰裱布工艺的结果,且PLA材料的种类多,如果追求模型精度高,可以采用酒精溶剂溶解的PLA材料,这样就可以避免水对模型精度的干扰。CNC泡沫其性质类似于现代漆立体中苯板的脱胎工艺,唯一有区别的是,CNC泡沫雕刻导入数字模型,有机器进行高精度雕刻,而苯板则需要人工雕刻。这种CNC泡沫就可以很好的解决费时费力的问题。而这三种材料不易被溶剂所溶解,并且材料的强度大、稳定性可靠、不受大漆干燥环境的影响,可以作为实体胎骨的制备材料,但是,由于3D打印技术是近几年的新兴科技,推广的深度不足、社会接受度不高以及技术迭代较快,导致3D打印成型的材料模型成本较高。所以实体胎骨可以改为空心胎骨。这就可以使成型的漆立体成本降低,质轻且坚。
经上分析,我们可以直观的了解到材料在漆立体的脱胎工艺中可以得到运用,玻璃钢、ABS塑料、光敏树脂可以作为空心胎骨的制备材料,设计师可以根据预算选择合适的材料进行模型的制备。
三、3D打印技术对漆立体成型工艺的现实意义
在漆立体的成型工艺中引入3D打印技术,为漆立体的发展提供了紧跟设计潮流的可能性,将传统与科技相融合,势必会创造出符合当代观者审美的立体造型,并且产生基于3D打印技术下的新的漆立体审美。随着3D打印技术的优化升级,一方面,它未来会与更多的传统工艺产生交集,为传统工艺注入时代活力。另一方面,还会产生基于“3D打印时代”下的“真自由”“真个性”的审美表达。作为大多数的消费者,只能从“有限的设计”中选取表达自身审美观点的设计,阻碍了社会审美水平的提高。“3D打印时代”的来临,可以极大限度的刺激个性化的审美表达,“私人订制”的概念会越来越被接受,极致的个性追求和审美诉求会得到完全、真正的满足。
作者简介:
??? 胡睿(1994.12—),男,汉族,籍贯:山东淄博人,齐鲁工业大学艺术设计学院,18级在读研究生,硕士学位,专业:艺术设计,研究方向:装饰艺术设计