楊予 李正

摘要：3D打印即快速成型技術(shù)，其特點(diǎn)在于能夠?qū)鹘y(tǒng)工藝無法實(shí)現(xiàn)的造型結(jié)構(gòu)通過立體打印技術(shù)一次成型，不僅減少了制作的時(shí)間，更能讓設(shè)計(jì)師們的無限創(chuàng)意得以實(shí)現(xiàn)。隨著經(jīng)濟(jì)的的發(fā)展與科技的進(jìn)步，各個(gè)領(lǐng)域與3D打印技術(shù)的結(jié)合逐漸成為一種趨勢，也包括服飾設(shè)計(jì)領(lǐng)域。本文從3D打印技術(shù)的概述、3D打印技術(shù)在服飾設(shè)計(jì)領(lǐng)域中的應(yīng)用，以及3D打印服裝的優(yōu)勢、發(fā)展和局限幾個(gè)方面來解讀3D打印技術(shù)與服飾設(shè)計(jì)的關(guān)系，展望未來行業(yè)的發(fā)展。

關(guān)鍵詞：3D打印技術(shù);服飾設(shè)計(jì);創(chuàng)新應(yīng)用

在工業(yè)文明的發(fā)展史上，如何革新技術(shù)是一個(gè)相當(dāng)重要的課題。在服飾設(shè)計(jì)領(lǐng)域中，為了鼓勵(lì)技術(shù)的創(chuàng)新和應(yīng)用，必須大力推動(dòng)科技的發(fā)展，增強(qiáng)各類創(chuàng)新意識，展開各項(xiàng)培訓(xùn)，使服裝設(shè)計(jì)師的思維靈感更加多元化，缺一不可。那么對于服裝行業(yè)來講，如何改變傳統(tǒng)的服裝模式，如何利用新的技術(shù)來推動(dòng)服裝設(shè)計(jì)的發(fā)展，這些都是值得我們探索的問題。

3D打印技術(shù)就是在這樣的背景下應(yīng)運(yùn)而生的新技術(shù)之一，它與服飾設(shè)計(jì)的結(jié)合或?qū)碚麄€(gè)服飾設(shè)計(jì)與制造行業(yè)的巨大變革。

一、3D打印技術(shù)的概述

（一）3D打印技術(shù)的基本概念

3D打印技術(shù)的最早起源可以追溯到19世紀(jì)中期，當(dāng)時(shí)這種前沿的技術(shù)流行于歐美國家，主要應(yīng)用在專業(yè)化的工業(yè)設(shè)計(jì)與生產(chǎn)方面。由于它的技術(shù)特性，也被稱為“快速成型”技術(shù)。直到20世紀(jì)90年代中期，人們對“快速成型”技術(shù)的認(rèn)知度逐漸提升，才被定義為3D打印技術(shù)。

1、3D打印技術(shù)的概念

3D打印也被稱為立體打印或三維打印，是增材制造技術(shù)中的一種。它通過電腦三維軟件來構(gòu)建數(shù)字模型，結(jié)合相適應(yīng)的可粘合材料，如粉末狀金屬或塑料等，以逐層打印的方式來實(shí)現(xiàn)物體的構(gòu)造。從制造工藝的角度來看，它與傳統(tǒng)的對原材料進(jìn)行切削剝離的“減材制造”方法截然相反。

2、3D打印技術(shù)的過程與方法

3D打印的過程主要有以下幾個(gè)步驟：首先在電腦藍(lán)圖的基礎(chǔ)上，通過建模三維軟件對數(shù)字模型進(jìn)行設(shè)計(jì);接著將數(shù)字模型傳回3D打印機(jī)器中，根據(jù)模型的標(biāo)準(zhǔn)和要求設(shè)置相應(yīng)的材料、速度等參數(shù);最后打印出所需的物品實(shí)體。

在服飾設(shè)計(jì)領(lǐng)域中，由于各類服裝的需求不同，3D打印方法可以劃分為多種不同的技術(shù)，經(jīng)常用到的打印方法主要有兩種：SLS法和FDM法。SLS法是指激光粉末燒結(jié)工藝，它適合設(shè)計(jì)復(fù)雜、自由度較大的產(chǎn)品，成品表面不容易產(chǎn)生基層紋理，但是，為了不浪費(fèi)粉末，這種方法所選用的設(shè)備體積一般較大，設(shè)備成本較高，同時(shí)對設(shè)備操作人員的熟練度有一定的要求。FDM法是指熔融沉積制造工藝，采用的材料一般是絲狀熱塑性材料，如蠟、ABS、尼龍等，成型效率高，維護(hù)成本低。

（二）3D打印技術(shù)的應(yīng)用領(lǐng)域

從20世紀(jì)90年代美國誕生第一臺商業(yè)化的3D打印機(jī)開始，3D打印技術(shù)迅速發(fā)展，短短的30多年，就已經(jīng)被廣泛地應(yīng)用于各行各業(yè)。最先應(yīng)用這項(xiàng)技術(shù)的是工業(yè)制造領(lǐng)域中的航天航空專業(yè)，其次是生物技術(shù)領(lǐng)域中的醫(yī)療行業(yè)以及文化創(chuàng)意領(lǐng)域。

在各類行業(yè)領(lǐng)域中，服飾設(shè)計(jì)與3D打印技術(shù)結(jié)合的時(shí)間較晚，但其發(fā)展速度卻很快。通過3D打印服裝技術(shù)，人們對服裝的審美性、環(huán)保性和對服飾的個(gè)性化要求都可以得到實(shí)現(xiàn)。

（三）3D打印材料

3D打印技術(shù)使用的材料有許多種，大致上可以分為四類：陶瓷材料、金屬材料、復(fù)合材料和聚合物材料。其中，聚合物材料和服裝設(shè)計(jì)的關(guān)系最為密切，比如有代表性的EP、AB、PLA等。EP指的是彈性材料，用該種材料打印出來的產(chǎn)品可以任意變化形狀，可塑性較強(qiáng)，因此多用于服飾設(shè)計(jì);ABS是一種在工業(yè)領(lǐng)域廣泛應(yīng)用的熱塑性材料，具有強(qiáng)度高、韌性好、抗高溫的特點(diǎn)，易于加工成型;PLA俗稱聚乳酸，是一種新型的可再生生物材料，不會造成環(huán)境污染。3D打印的材料是今后材料發(fā)展的必然趨勢，它不同于傳統(tǒng)材料，一般在使用后都可以回收再利用，相比之下更加環(huán)保。

3D打印服裝易于受到打印材料與技術(shù)的影響，或注重視覺效果，或注重穿著舒適度，在統(tǒng)一兩者時(shí)有一定難度。但合理利用以上材料和打印工藝可以使設(shè)計(jì)出來的服裝同時(shí)具有視覺性和實(shí)穿性。

二、3D打印技術(shù)在服飾設(shè)計(jì)中的應(yīng)用

2010年，荷蘭時(shí)裝設(shè)計(jì)師Iris?Van?Herpen以光敏樹脂為材料，采用光固化3D打印技術(shù)設(shè)計(jì)了一系列禮服，并在阿姆斯特丹時(shí)裝周上進(jìn)行了發(fā)布，引起了轟動(dòng)，3D打印由此正式進(jìn)入時(shí)尚界，開啟了與服裝結(jié)合的設(shè)計(jì)潮流，也因此，該設(shè)計(jì)師被譽(yù)為3D打印服裝技術(shù)的先驅(qū)者和創(chuàng)新者。

2013年，時(shí)裝設(shè)計(jì)師Micheal?Schmidt和建筑設(shè)計(jì)師Francis?Bitont以?尼龍粉末為原材料，推出了世界上首款全鉸鏈?zhǔn)?D打印黑色晚禮服。它被稱為“未來主義的黑禮服”，其構(gòu)造相當(dāng)復(fù)雜，共有17個(gè)獨(dú)立構(gòu)件拼接而成，包含近3000個(gè)獨(dú)特的鉸鏈接頭。

2014年，一家名為“神經(jīng)系統(tǒng)”的設(shè)計(jì)工作室制作出一款能像真正的織物一樣自由搖擺的3D打印裙子。該技術(shù)使用了一款名為Kinematics的定制軟件，將最新的3D技術(shù)與折紙工藝結(jié)合起來，最大限度地使打印出來的裙子質(zhì)地接近普通布料，穿著貼身而有形。這是3D打印服裝的一大突破，通過結(jié)構(gòu)的變化達(dá)到一定程度的服裝可穿性。

2015年，Chanel首席設(shè)計(jì)師“老佛爺”也將?3D?打印技術(shù)運(yùn)用到服裝中，并登上時(shí)裝周舞臺。這標(biāo)志著3D打印技術(shù)不再僅僅被高級定制的工作室關(guān)注，同時(shí)也吸引了世界著名企業(yè)的設(shè)計(jì)師的加入。

2017年，阿迪達(dá)斯與Carbon公司合作，利用公司領(lǐng)先的液態(tài)3D打印技術(shù)，僅用20分鐘左右即可打印一只鞋底，由此對Futurecraft?4D 運(yùn)動(dòng)鞋進(jìn)行批量生產(chǎn)，實(shí)現(xiàn)個(gè)人定制運(yùn)動(dòng)鞋的限量生產(chǎn)。

2019年，Stratasys的3D打印系列在紐約時(shí)裝周亮相，通過添加聚合物的方式，展示了直接在面料上進(jìn)行3D打印的新穎技術(shù)。

在我國，3D打印服裝在技術(shù)水平、技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)及生產(chǎn)方面雖然仍落后于發(fā)達(dá)國家，但近幾年，隨著國內(nèi)市場的發(fā)展和研發(fā)的投入，相關(guān)范疇的組織和院校都開始全力以赴地研究3D?打印技術(shù)及其應(yīng)用。比如在2014年的青島時(shí)裝周上，發(fā)布了兩款3D打印時(shí)裝，就引起了人們的高度關(guān)注。

三、3D打印服裝技術(shù)的創(chuàng)新與優(yōu)勢

3D打印技術(shù)相比傳統(tǒng)的服飾設(shè)計(jì)生產(chǎn)技術(shù)有顯著的優(yōu)勢，它與服飾的結(jié)合，將會為服飾設(shè)計(jì)行業(yè)帶來一系列的革新。

從設(shè)計(jì)的角度來看，3D打印服飾通過準(zhǔn)確建模與精細(xì)加工，可以滿足設(shè)計(jì)師對產(chǎn)品的復(fù)雜性要求，使其設(shè)計(jì)構(gòu)思和理念得到完整呈現(xiàn)，有利于推動(dòng)服飾設(shè)計(jì)行業(yè)的發(fā)展[1]。

從市場的角度來看，3D打印技術(shù)可以借助三維掃描準(zhǔn)確地獲取人體模型參數(shù)再進(jìn)行產(chǎn)品設(shè)計(jì)，從而最大限度的確保服裝符合人體特征，以滿足目前市場對于服裝個(gè)性化、定制化生產(chǎn)的需求。

從生產(chǎn)的角度來看，將3D打印技術(shù)應(yīng)用于服裝生產(chǎn)線，能縮短產(chǎn)品研發(fā)周期、節(jié)省原材料、提高生產(chǎn)效率，降低生產(chǎn)成本[2]。

從產(chǎn)業(yè)的角度來看，3D打印技術(shù)能在一定程度上改變制造業(yè)的生產(chǎn)方式，大力促進(jìn)服裝制造產(chǎn)業(yè)的轉(zhuǎn)型升級。

四、3D打印服裝技術(shù)的局限性與發(fā)展性

服裝制造業(yè)對3D打印技術(shù)有著極高的期望。很多人希望這項(xiàng)技術(shù)在服裝領(lǐng)域的運(yùn)用能夠像在工業(yè)制造領(lǐng)域一樣結(jié)出碩果，希望能借助它實(shí)現(xiàn)服裝的快速生產(chǎn)模式和個(gè)性化定制。但就目前的3D打印技術(shù)來說，距離這個(gè)目標(biāo)還有很長的一段路要走。

（一）局限性

1.成本方面。雖然3D打印理論上已經(jīng)可以完成任何大小和質(zhì)感的服裝，但其高昂的成本讓這項(xiàng)技術(shù)很難全面地進(jìn)入服裝市場。

2.技術(shù)方面?，F(xiàn)有的服裝設(shè)計(jì)師一般都采用平面二維的設(shè)計(jì)方法，如果要和3D服裝技術(shù)相結(jié)合，就需要設(shè)計(jì)師能夠熟知相關(guān)的3D建模軟件即操作，并且和建模師有良好的溝通。從二維設(shè)計(jì)過渡到三維，其實(shí)現(xiàn)的時(shí)間差是3D打印服裝的又一局限。

3.推廣方面。3D打印是通過機(jī)器實(shí)現(xiàn)的技術(shù)，理論上可以應(yīng)用于個(gè)人和家庭，但一般用戶無法實(shí)現(xiàn)自主建模，因在大眾使用方面具有局限性。

4.版權(quán)方面。3D打印技術(shù)中的掃描技術(shù)可以精確地掃描任何復(fù)雜的服裝并打印，這讓服裝設(shè)計(jì)版權(quán)很容易受到侵害，一定程度上增加了版權(quán)保護(hù)的難度。

（二）發(fā)展性

首先可以預(yù)想的是，3D打印服裝在價(jià)格上會逐漸被大眾所接受。隨著社會基礎(chǔ)硬件設(shè)施和軟件條件的發(fā)展，越來越多的社會力量會對3D服裝進(jìn)行投資和生產(chǎn)，便可支撐起3D服裝產(chǎn)業(yè)商業(yè)鏈循環(huán)，成本自然會降低。再加上技術(shù)的愈發(fā)成熟和新型材料的研發(fā)應(yīng)用，都可以有效地降低3D打印服裝的成本，使其應(yīng)用更加廣泛。

其次，3D打印服裝技術(shù)的難度會借助其他技術(shù)而逐漸降低。比如香港理工大學(xué)研發(fā)的虛擬機(jī)器人模型，它可以通過計(jì)算機(jī)輸出各種參數(shù)數(shù)據(jù)的人體類型，在人體上進(jìn)行虛擬試衣，從而節(jié)省3D服裝設(shè)計(jì)過程的時(shí)間與人力消耗，降低建模的技術(shù)難度。

再者，3D打印服裝的版權(quán)問題會越來越受到重視和保護(hù)。上文已提及3D打印服裝可能會侵害到服裝設(shè)計(jì)的版權(quán)問題，因此在普及3D打印服裝的同時(shí)，也要進(jìn)行嚴(yán)格的監(jiān)管，對于沒有購買使用權(quán)的3D服裝產(chǎn)品，機(jī)器打印程序?qū)o法進(jìn)行掃描和生產(chǎn)。

四、結(jié)語

3D打印對于人類社會的貢獻(xiàn)是有前瞻性的。在服裝設(shè)計(jì)領(lǐng)域，3D打印已經(jīng)應(yīng)用于服飾及配件的制作，如裙子、帽子、首飾等。雖然目前來說3D打印的材料和技術(shù)還沒有達(dá)到接近和超越現(xiàn)有服裝面料的程度，但它的出現(xiàn)已經(jīng)給我們的觀念帶來了很大的啟發(fā)，尤其是增材設(shè)計(jì)的理念。因此我認(rèn)為3D打印雖然不可以規(guī)范服裝設(shè)計(jì)的未來，但它可以給服裝設(shè)計(jì)帶來不一樣的未來。

參考文獻(xiàn)：

[1]常萍.3D打印技術(shù)在服裝設(shè)計(jì)中的應(yīng)用[J].紡織報(bào)告，2019（1）：52-55.

[2]文俊，馬永超.3D打印技術(shù)在服飾表現(xiàn)中的設(shè)計(jì)運(yùn)用分析[J].科研，2016（1）：130-131

作者簡介：楊予，女，漢族，江蘇蘇州人，蘇州大學(xué)藝術(shù)設(shè)計(jì)碩士研究生，研究方向：服裝設(shè)計(jì)。

通訊作者簡介：李正，蘇州大學(xué)藝術(shù)學(xué)院教授、博士生導(dǎo)師。