3D打印对工业设计发展的影响

1、3D打印对工业设计发展的影响i概述3D打印是制造技术的原理创新，随着技术的愈发成熟，在 为制造业带来新一轮革命的同时，也为研发、设计特别是工业设计，提供和发挥了强有力的技术支撑和引领作用。因此，文章专 门针对3D打印在工业设计中的应用和对设计师和消费者的影响 进行探讨，为3D打印对工业设计发展趋势和影响提供参考。2 3D打印在工业设计中的应用和影响3D打印技术出现在上世纪九十年代中期，即快速成型技术 的一种，它是一种以数字模型文件为基础， 运用粉末状金属或塑 料等可粘合材料，通过逐层打印的方式来构造物体的技术。3D打印通常是采用数字技术材料打印机来实现的。常在模具制造、工业设计等领域被用于制造

2、模型， 后逐渐用于一些产品的直接制造， 已经有使用这种技术打印而成的零部件。该技术在珠宝、鞋类、 工业设计、建筑、工程和施工（AEC）、汽车，航空航天、牙科和 医疗产业、教育、地理信息系统、土木工程、枪支以及其他领域 都有所应用。这项被称为 快速成型”的技术，摆脱了传统机械加 工中去除材料”的方式，采用材料堆积”的方法，使加工对象不 受复杂程度的限制，使平面生成立体的过程变得简单易行，这对 于追求 形”和结构艺术的工业设计来讲至关重要。设计和制作协同工作技术，使得创意、设计、工程分析、制造和服务融为一体， 共享同一个数据平台，实时反馈各方的意见，实现设计与制造无 缝对接、协同工作。提高设计制造

3、精度相较于传统手工制造的模型样机表面质量不高， 产品外观逼 真程度较差，可装配性不强等弊端，3D打印能够代替 工匠”的劳 动，使得模型变得更合理、更精密、更符合实际的需要。缩短研发设计周期3D打印技术可以提供制造样件，简化消化图纸的时间，在 几天或几周内将概念设计转化成模型样件，修改细节时只需要在电脑上完成，从而对处于设计阶段的产品做出快速评价、修改及功能试验，极大的缩短试制周期和生产成本。复杂模型的直接制造利用3D打印机制作出来的模具几乎不受零件的形状和结构 的任何约束，尤其在加工复杂曲面时更显其优越的性能，设计师只要在电脑上完成产品设计 （CAD）,并编写好加工流程，计算机 与数控设备将一

4、道自动完成造型过程。而且随着3D打印技术的发展，可用于制造的原型材料日渐丰富，性能也日趋完善，一些 非金属快速原型已有较好的机械强度和热稳定性，可以直接用作/ 5模具或是生产成品。2.5逆向设计的充分运用逆向工程技术采用了 3D扫描和3D打印技术相结合的方式， 实现了产品的快速制造。它将已有实物（油泥）模型通过三维扫 描技术测得模型表面的点云数据， 经过曲面重构造型软件获得实 物模型的3D数字模型，用于后续的计算机辅助分析与制造。一是即可以快速的复制实物，也能够放大、缩小及修改实物 模型，并且可以对已有模具进行创新设计。 二是可以方便地对3D 打印技术本身制得的原型产品进行快速、准确的测量，用

5、以验证由三维CAD设计而制得的零件与原设计的吻合程度，改进产品 设计中的不足，使产品更加完善。三是对于进口模具，模具的3D 数字模型可能无法获取，或因使用年限较长，模具在使用过程中 由于损坏、修改等原因，需要进行型面的烧焊再由钳工修补，然 而修补后的模具质量往往并不理想，这时可借助逆向工程对磨损 区域的识别与恢复功能，重构模具的3D数字模型，以提高制模、 修模的效率和质量。同时，许多受损文物，利用逆向工程能够有 效的将残缺部分还原。3D打印对设计师和消费者的影响随着经济的发展，大众需求的多元化、个性化和小批量、多 品种已经成为现代消费的发展趋势，从高级定制服装、饰品、家 具，到汽车、游艇等等各

6、个领域。3D打印的应用，一方面设计师现在可以尽情的拓展想象空间，把在虚拟世界中创造作品”带到现实生活中进行修改、完善和再创新，将设计图纸快速成型使 之具象化。通过3D打印提供的实体模型不仅充分调动设计师的 想象力与创造力，也有助于检验消费者对产品的兴趣与认可度。 从长远来看，这对设计师审美品位、设计能力的不断提升大有裨 益。3D打印在各个设计领域的应用显著提高了效率。在设计中，设计师和建模师或者模型师可以利用三维打印技术快速地将自 己所设计的产品变成实物，可方便快捷地将产品模型提供给客户 和设计团队，使客户也可以随时参与到产品的设计中，方便客户和设计师的及时沟通从而促进了客户、市场、企业之间的

7、交流， 及时调整方案，从而是产品更有效地得到市场的认可，在相同的时间内缩短了产品从概念到市场销售的时间，以达到全面的控制，更加合理地又优化了设计资源和市场资源。止匕外，3D打印对设计师还产生了诸多影响，如独立设计师 可依靠3D打印技术将自己的创意变成真实的产品，从而催生了 大量独立设计师及设计品牌； 设计的社会化趋势将会打破以往设 计组织的例硬的结构划分， 消费者获得了自己设计、 生产产品的 权力。另一方面，随着3D打印能力的不断进步，消费者将不再是 产品被动的接受者，他们甚至可以成为设计师”兼工程师”，在家亲自动手生产专属自己的物品。 除此之外，几乎所有的产品均 可打上消费者个性化的印记， 生产商只需要提供一个平台， 消费 者就能够依据个人的喜好对产品进行设计。产品对消费者而言将不再是一成不变、大同小异的旧面孔，每个消费者手中的产品都 可以变得独一无二和与众不同。4结束语通过对3D打印在工业设计中的应用研究，作者对 3D打印 对工业设计发展的影响有了更加明确的认识，归纳