楊 煜 李文杰 楊 雪

（遼寧生態(tài)工程職業(yè)學(xué)院 遼寧沈陽 110000）

近些年，我國(guó)家具行業(yè)在科技水平不斷提高的推動(dòng)作用下實(shí)現(xiàn)了較為快速的發(fā)展、擴(kuò)大，并由此誕生了定制家具這一概念，這不僅是對(duì)傳統(tǒng)家具市場(chǎng)的變革，同時(shí)也使得消費(fèi)者的個(gè)性化、多樣化需求得到很好滿足。而3D打印技術(shù)地應(yīng)用發(fā)展，在技術(shù)層面為定制家具設(shè)計(jì)快速、全面發(fā)展提供支持和保障。

1 3D打印技術(shù)相關(guān)概述

3D打印技術(shù)產(chǎn)生于上世紀(jì)八十年代，是一種基于數(shù)字模型文件快速形成三維物體的事物描述方法。3D打印技術(shù)應(yīng)用成本較低，打印速度快，并且隨著3D打印技術(shù)不斷成熟，其在航空、交通等眾多領(lǐng)域應(yīng)用范圍越來越廣泛。

3D打印技術(shù)成型原理就是采用虛擬設(shè)計(jì)，借助3D建模程序功能創(chuàng)建出的一個(gè)全新對(duì)象，也可以借助3D掃描技術(shù)來對(duì)現(xiàn)有對(duì)象進(jìn)行掃描復(fù)制。3D掃描儀是3D打印技術(shù)應(yīng)用的關(guān)鍵設(shè)備，能夠利用物體的3D數(shù)據(jù)建立起3D建模程序，進(jìn)而得到一個(gè)三維物體。在實(shí)際上，3D打印技術(shù)與二維平面打印技術(shù)的成型原理基本一致，3D打印只是在二維打印基礎(chǔ)上增加了一個(gè)維度，打印機(jī)先是打印一個(gè)二維平面，然而將第二個(gè)二維平面疊加上去，如此一層一層疊加，最終形成了一個(gè)三維立體對(duì)象。

2 3D打印技術(shù)在定制家具中地應(yīng)用現(xiàn)狀

3D打印技術(shù)的出現(xiàn)與應(yīng)用，使得商品供應(yīng)格局以及人們生活方式發(fā)生了較大改變，尤其是在產(chǎn)品原型、模具制造、交通、家具等設(shè)計(jì)領(lǐng)域，3D打印技術(shù)得到了較為廣泛地應(yīng)用。定制家具屬于一種家具生產(chǎn)行業(yè)產(chǎn)品，與傳統(tǒng)家具生產(chǎn)相比具備個(gè)性化、多樣化優(yōu)勢(shì)，目前一些國(guó)內(nèi)外企業(yè)在模型設(shè)計(jì)中采用了3D打印技術(shù)，獲得了更高的模型制作小樣，這不僅大幅提高了家具設(shè)計(jì)周期速度，更重要的是在初始模型應(yīng)用階段能夠節(jié)約大量材料，也在一定范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)了綠色環(huán)保生產(chǎn)。雖然3D打印技術(shù)的個(gè)性化應(yīng)用還處在模型制作階段，使用功能較為有限，然而就家具個(gè)性化定制發(fā)展趨勢(shì)而言，3D打印技術(shù)地應(yīng)用有著極為明顯的優(yōu)勢(shì)。

3 3D打印技術(shù)在定制家具中地應(yīng)用方法

面對(duì)家具發(fā)展受限問題，3D打印技術(shù)地應(yīng)用有效彌補(bǔ)了家具成型工藝方面的不足，以及在其他方面也顯示出了較為突出地應(yīng)用優(yōu)勢(shì)。3D打印技術(shù)在傳統(tǒng)木質(zhì)家具設(shè)計(jì)生產(chǎn)中的有效應(yīng)用，首先需要對(duì)3D打印技術(shù)成型工藝進(jìn)行全面考慮。例如結(jié)合對(duì)3D打印粉末燒結(jié)成型原理地應(yīng)用分析，其在木質(zhì)家具成型中地應(yīng)用，采用了木纖維等打印材料，結(jié)合對(duì)不同木纖維顏色需求，構(gòu)造出更為自然美觀的木質(zhì)材料，使天然色澤能夠很好地應(yīng)用到定制家具當(dāng)中。就理論而言，3D打印技術(shù)地應(yīng)用對(duì)于成型工藝材料有著一定要求：材料應(yīng)具備較好的熱塑性與導(dǎo)熱性，燒結(jié)性能也較為理想，能夠充分滿足高強(qiáng)度、高剛度機(jī)械性能以及熱穩(wěn)定、導(dǎo)熱穩(wěn)定以及加工性能穩(wěn)定的物理特性。其次，要選中粘合強(qiáng)度、固化速度較好的膠合劑，并要求膠合劑必須具備較好的耐水性與抗老化性。從成本控制方面考慮，脲醛樹脂膠粘劑在家具成型膠粘劑方面地應(yīng)用有著較好效果并且具備粘度高、性能好、固化速度快的優(yōu)勢(shì)，更重要的是這種粘合劑無色且成本較低。然而對(duì)于不同種類的家具生產(chǎn)，還應(yīng)考慮到家具結(jié)構(gòu)、用途，進(jìn)而選擇最為合適的家具膠合劑。

4 3D打印技術(shù)在定制家具中地應(yīng)用優(yōu)勢(shì)

4.1 實(shí)現(xiàn)了對(duì)傳統(tǒng)家具結(jié)構(gòu)工藝的創(chuàng)新

由于在結(jié)構(gòu)與工藝方面存在較大不足，許多優(yōu)秀設(shè)計(jì)創(chuàng)意靈感難以在傳統(tǒng)的家具制造過程中得到充分體現(xiàn)，這就導(dǎo)致了不少優(yōu)秀設(shè)計(jì)產(chǎn)品只停留在理念階段。而3D打印技術(shù)地應(yīng)用不需要經(jīng)過對(duì)材料進(jìn)行鑄造、切割、彎曲等工藝進(jìn)行小部件生產(chǎn)組裝，設(shè)計(jì)師可直接通過控制程序，利用3D打印機(jī)來實(shí)現(xiàn)復(fù)雜造型，避免了傳統(tǒng)模型生成的多個(gè)復(fù)雜流程，因此較之傳統(tǒng)機(jī)構(gòu)工藝，3D打印技術(shù)地應(yīng)用能夠使設(shè)計(jì)理念能夠得到更加大膽嘗試，在產(chǎn)品設(shè)計(jì)方面實(shí)現(xiàn)創(chuàng)新發(fā)展。

4.2 實(shí)現(xiàn)家具定制個(gè)性化

傳統(tǒng)家具設(shè)計(jì)在個(gè)性化設(shè)計(jì)方面受到了較大限制，雖然消費(fèi)需求在不斷變化，但是客戶也是被迫地接受僅有的幾種設(shè)計(jì)樣式和大小。然而面對(duì)理念與審美不斷發(fā)展的家具市場(chǎng)下，唯有盡可能滿足消費(fèi)者個(gè)性化需求才能在市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中占據(jù)有利地位。3D打印技術(shù)在定制家具中地應(yīng)用充分體現(xiàn)了個(gè)性化與智能化優(yōu)點(diǎn)，使家具個(gè)性化設(shè)計(jì)和制造成為可能。

4.3 提高家具研發(fā)效率

對(duì)家具產(chǎn)品進(jìn)行研發(fā)市，縮短設(shè)計(jì)周期能夠?yàn)楫a(chǎn)品生產(chǎn)爭(zhēng)取足夠時(shí)間，提高家具研發(fā)效率。而基于各階段設(shè)計(jì)決策完全準(zhǔn)確前提，能否快速地將設(shè)計(jì)繪圖轉(zhuǎn)變?yōu)槿S模型，決定了設(shè)計(jì)周期能否得到有效縮短。在家具制造過程中，面對(duì)相同數(shù)量材料條件，基于3D打印技術(shù)的生產(chǎn)效率遠(yuǎn)大于傳統(tǒng)生產(chǎn)方式。3D打印技術(shù)在定制家具中地應(yīng)用能夠快速創(chuàng)建產(chǎn)品模型、加快設(shè)計(jì)流程優(yōu)化，大幅縮短了設(shè)計(jì)研發(fā)時(shí)間，在總體上提高了家具研發(fā)效率。

5 3D打印技術(shù)在定制家具中地應(yīng)用注意事項(xiàng)

5.1 家具設(shè)計(jì)模式調(diào)整

3D打印技術(shù)在定制家具中地應(yīng)用，使得家具設(shè)計(jì)快速成型，改變了傳統(tǒng)的家具生產(chǎn)模式。個(gè)性化設(shè)計(jì)生產(chǎn)的成本大幅下降，多樣化生產(chǎn)取代了規(guī)模化生產(chǎn)優(yōu)勢(shì)，導(dǎo)致家具設(shè)計(jì)生產(chǎn)由集約式轉(zhuǎn)變?yōu)榉植际侥Ｊ?。所以，?D打印技術(shù)普遍應(yīng)用的背景下，對(duì)家具設(shè)計(jì)模式進(jìn)行相應(yīng)調(diào)整極為重要。

5.2 3D打印技術(shù)基礎(chǔ)不夠完善

近年來，3D打印技術(shù)在家具制造領(lǐng)域得到了較為快速發(fā)展，3D打印技術(shù)在定制家具中地應(yīng)用不但具備生產(chǎn)成本低、生產(chǎn)周期短、效率高等優(yōu)勢(shì)，而且能夠應(yīng)用于小批量家具部件的設(shè)計(jì)生產(chǎn)。然而現(xiàn)階段3D打印技術(shù)還除以發(fā)展階段，特別我國(guó)3D打印技術(shù)在家具制造領(lǐng)域應(yīng)用缺乏成熟、完善的技術(shù)基礎(chǔ)，制作成本高、材料種類少、打印精度不高等問題亟待解決，因此想要借助3D打印技術(shù)實(shí)現(xiàn)定制家具生產(chǎn)還需對(duì)以上不足進(jìn)行針對(duì)性完善。

5.3 加強(qiáng)對(duì)相關(guān)專業(yè)人才培養(yǎng)力度

人才緊缺是制約3D打印技術(shù)在定制家具領(lǐng)域發(fā)展的重要因素。首先，3D打印技術(shù)特征明顯，并且會(huì)對(duì)家具設(shè)計(jì)、生產(chǎn)模式產(chǎn)生顛覆性影響，而精通技術(shù)與管理的經(jīng)理人極為稀缺，企業(yè)中承接上層管理與下層設(shè)計(jì)制造對(duì)話傳達(dá)存在較大困難。其次，是缺乏精通計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)的專業(yè)人才。3D打印技術(shù)地應(yīng)用對(duì)于計(jì)算機(jī)設(shè)計(jì)軟件地應(yīng)用有著較高水平的要求，而這也是當(dāng)前企業(yè)的緊缺資源之一。此外，精通3D打印的專業(yè)人員資源匱乏。3D家具模型打印涉及家具結(jié)構(gòu)、工程、設(shè)計(jì)技巧方面的知識(shí)運(yùn)用，而且經(jīng)常需要結(jié)合實(shí)際情況進(jìn)行模型調(diào)整，3D模型出來后還要進(jìn)行磨削、燒結(jié)、切割、組裝等手工工序。所以加強(qiáng)對(duì)3D打印專業(yè)人員的培養(yǎng)也極為重要。