導(dǎo)語：3D打印技術(shù)產(chǎn)品設(shè)計(jì)探究一文來源于網(wǎng)友上傳，不代表本站觀點(diǎn)，若需要原創(chuàng)文章可咨詢客服老師，歡迎參考。

摘要：本文結(jié)合3d打印的一般流程和主要優(yōu)勢(shì)以及材料特性等特點(diǎn)，提出了在產(chǎn)品設(shè)計(jì)創(chuàng)新四個(gè)階段對(duì)應(yīng)的創(chuàng)新應(yīng)用，構(gòu)建出以3D打印技術(shù)為基礎(chǔ)的產(chǎn)品設(shè)計(jì)創(chuàng)新模型。

關(guān)鍵詞：產(chǎn)品設(shè)計(jì)；3D打印；創(chuàng)新開發(fā)

目前很多學(xué)校開設(shè)的3D打印課程均以工業(yè)設(shè)計(jì)課程體系為參考。3D打印技術(shù)是以3D打印機(jī)為載體，將相關(guān)軟件、基本繪圖技能和創(chuàng)新設(shè)計(jì)等融合，進(jìn)行增材制造。而工業(yè)設(shè)計(jì)則主要解決生活實(shí)際問題、提出解決問題的方案，實(shí)現(xiàn)真正的產(chǎn)品設(shè)計(jì)開發(fā)。

一、3D打印技術(shù)的一般流程

3D打印作為一種新型制造裝備，可以應(yīng)用的材料種類很多，從塑料到金屬、陶瓷以及橡膠等，甚至食物。3D打印的一般流程包括：三維模型、數(shù)據(jù)切層處理、3D打印機(jī)加載、分層加工、疊加成型五個(gè)部分。以SL立體光固化打印機(jī)打印衛(wèi)浴花灑為例，可先用rhino（犀牛）建模軟件完成三維模型；然后用magic軟件進(jìn)行曲面修復(fù)等數(shù)據(jù)切層處理工作;把保存為*.stl格式的模型加載到3D打印機(jī)；設(shè)置模型所需要加強(qiáng)支撐位置和截面填充類型后機(jī)器就可以自行分層加工。

二、3D打印技術(shù)的主要優(yōu)勢(shì)

3D打印的優(yōu)勢(shì)主要包括：其一，在原材料疊加成型過程中不必對(duì)材料進(jìn)行切削，也節(jié)約了產(chǎn)品開發(fā)的模具成本；其二，加工成型速度快，生成周期短；其三，傳統(tǒng)制造工藝難以脫模的產(chǎn)品外觀以及結(jié)構(gòu)復(fù)雜的產(chǎn)品，能不增加任何成本生成模型，表現(xiàn)出明顯的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)。

三、3D打印技術(shù)對(duì)產(chǎn)品設(shè)計(jì)創(chuàng)新開發(fā)的可能應(yīng)用

首先，3D打印技術(shù)是產(chǎn)品設(shè)計(jì)創(chuàng)新開發(fā)中原型設(shè)計(jì)階段的需要。在設(shè)計(jì)調(diào)研階段產(chǎn)品設(shè)計(jì)師通過智能數(shù)據(jù)（如樣式庫、材料庫）分析手段獲取設(shè)計(jì)需求進(jìn)行概念生成。再基于3D打印優(yōu)勢(shì)通過智能并行協(xié)同策略來實(shí)現(xiàn)概念設(shè)計(jì)制造信息的有效反饋，大幅縮短產(chǎn)品研發(fā)周期，提高原型設(shè)計(jì)品質(zhì)。其次，3D打印技術(shù)是產(chǎn)品設(shè)計(jì)創(chuàng)新開發(fā)中造型設(shè)計(jì)階段的需要。傳統(tǒng)制造工藝技對(duì)產(chǎn)品形狀有物理限制，很多形體只能存在于想象之中，無法生產(chǎn)出來，特別是加工曲面復(fù)雜的形體。3D打印打破了設(shè)計(jì)師在傳統(tǒng)思維上的局限性，設(shè)計(jì)師通過三維建模就可以直接打印出任意自由形狀。隨著3D打印技術(shù)的不斷發(fā)展和打印設(shè)備、耗材成本的不斷降低，使得消費(fèi)者可以自己設(shè)計(jì)制造自己需要的商品。也可以把需求到網(wǎng)上，很多設(shè)計(jì)師進(jìn)行訂制設(shè)計(jì)。它使人們?cè)镜纳罘绞桨l(fā)生了變化，給設(shè)計(jì)創(chuàng)新和應(yīng)用創(chuàng)新帶來了更大的空間。再次，3D打印技術(shù)是產(chǎn)品設(shè)計(jì)創(chuàng)新開發(fā)中迭代設(shè)計(jì)階段的需要。與傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)流程相比，3D打印技術(shù)省去了模具的制造，降低了大量的人工和時(shí)間成本。對(duì)精度要求不高，制造成本受限的情況下，采用FDM（熔融沉積成形）工藝進(jìn)行概念模型的快速打印，如簡單建筑模型、拼接玩具等，對(duì)創(chuàng)新能力和創(chuàng)新思維的培養(yǎng)大有作用。最后，3D打印技術(shù)是產(chǎn)品設(shè)計(jì)創(chuàng)新開發(fā)中優(yōu)化設(shè)計(jì)階段的需要。一個(gè)好的產(chǎn)品設(shè)計(jì)最終是要在市場上流通的。當(dāng)前在應(yīng)用材料的過程中存在著兩個(gè)問題：第一，設(shè)計(jì)人員在設(shè)計(jì)產(chǎn)品的時(shí)候容易因設(shè)計(jì)和創(chuàng)新思維的限制和影響而最終影響產(chǎn)品的設(shè)計(jì)效果和使用性能。第二，設(shè)計(jì)人員在材料應(yīng)用中加入太多自身的主觀感受，忽略了材料的客觀特性，材料的應(yīng)用效果大打折扣，產(chǎn)品的質(zhì)量受到嚴(yán)重影響。而有了3D打印技術(shù)，設(shè)計(jì)師可以把各種材料隨意組合使用打印，改良常規(guī)材料的特性。在設(shè)計(jì)新產(chǎn)品的過程中，通過打印的成品預(yù)見設(shè)計(jì)中存在的不足。3D打印技術(shù)制成的物品本身具有耐高溫，耐化學(xué)腐蝕等性能，通過對(duì)各種性能測(cè)試，可以改進(jìn)最終的產(chǎn)品設(shè)計(jì)參數(shù)，大大縮短了產(chǎn)品從設(shè)計(jì)到生產(chǎn)的時(shí)間。

四、結(jié)語

總之，產(chǎn)品設(shè)計(jì)是創(chuàng)造性過程，是帶有創(chuàng)新特性的個(gè)體或群體性活動(dòng)。3D打印技術(shù)在設(shè)計(jì)鏈的各個(gè)環(huán)節(jié)上使設(shè)計(jì)創(chuàng)新得到質(zhì)的提升。我們需要加強(qiáng)對(duì)3D打印技術(shù)的創(chuàng)新和研究，使它更好的應(yīng)用在各領(lǐng)域。相關(guān)工業(yè)設(shè)計(jì)人員應(yīng)認(rèn)識(shí)到其特點(diǎn)，使之得到更加理想的應(yīng)用與發(fā)展。

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作者:潘虹 單位:中山技師學(xué)院