科技引领时尚 ——3D打印技术对传统制瓷手工(3)

[5]王博.浅谈3D 打印技术的应用与发展[J].机电技术,2014.

[6]杨连科，基于3D 打印技术的容器设计与制造[J].科技创意与应用，2015.

[7]杨伟群，3D 设计与3D 打印，[M].清华大学出版社,2015.

[8]杨涛.3D 打印技术在陶瓷产品设计中的应用[J].科技创新与应用,2016.

3D 打印技术是以数字模型为基础的实体成型技术，不同于传统制瓷手工艺的造型单一，而进行分层逐层进行堆积的成型方式。随着科技的不断发展，3D 打印技术已经广泛应用于军事、医学、汽车制造、建筑等多个领域中，并在这些领域中得到快速发展。3D 打印技术的原理和日常生活中普通打印类似，区别在于普通打印是在二维平面上通过纸墨水为原料打印，而3D 打印的原料为金属、陶瓷、纤维、塑料等，通过对数字建模进行计算和分析，实现层层叠加的方式形成三维的实体造型。1 概念的界定1.1 景德镇传统制瓷手工艺传统制瓷工艺大致可分为：手塑成型、泥条盘筑成型、拉坯成型、模塑成型等，这些传统手工制瓷经历了漫长的历史过程，其呈现出的产品造型丰富，工艺精湛。景德镇历经数千年的窑火，成就一代代能攻巧匠和陶瓷艺术家，他们用自己的智慧和双手创造出具有中华文化特色的艺术瑰宝，使景德镇成为其他产瓷区所难以与其媲美的世界瓷都。景德镇制瓷工艺从汉代就已开始，迄今有两千多年历史，历经汉、唐、宋、元、明、清、民国，发展至如今，虽不是瓷器的发明者，但却集历代名窑之大成，形成精湛的制瓷技艺 3D打印技术的概述与发展3D 打印技术于1883 年美国科学家Charles hull 发明。3D 打印告别模具，以数字模型为基础，直接从数字模型中生成实物，是一种快速成型的塑造技术，在国防科技、军事、医学、汽车制造、电子行业等领域被广泛应用并发展。陶瓷器型的成形技术是陶瓷生产的主要工序之一，决定着陶瓷的品质与价值，不同于传统陶瓷制作工艺，传统陶瓷制作工艺多为人与泥之间的关系，陶瓷3D 打印多为计算机与人之间的关系。常见的成形方法有光固化3D 打印成型、液态沉积3D 打印成型、陶瓷粉末3D 打印成型等，传统制瓷工艺虽说能够保证陶瓷正常的出品，但一旦所需生产目标发生变化，就需要重新制作模具，工期长任务重，导致陶瓷产业的生产与规模结构的扩大具有一定的局限性。3D 打印技术作为快速成形技术的一种，进入市场则迅速抓住陶瓷行业的机遇，简化生产过程，缩短生产周期。目前，3D 打印技术在陶瓷行业中的应用处在发展中阶段，将会对陶瓷成型塑造方面产生巨大的影响，并为陶瓷器型的创新注入新的活力。2 陶瓷3D打印技术工艺过程与特点2.1 陶瓷3D打印技术的工艺过程陶瓷3D 打印的工艺过程与传统成型工艺在制作过程的第一步都是相同的：方案设计，拟好初步设计构思，完善构思，再进入第二步，传统工艺过程在这一环节已经进入人与泥的关系之间，不论是手塑成型、拉坯成型、模塑成型；而陶瓷3D 打印工艺则进入人与计算机的关系之间，模型制备与切片处理的设计阶段，以电脑模型的方式再现第一步的构思设计，第三步则通过3D 打印机打印成型，以及修整烧制的过程 陶瓷3D打印技术的工艺特点2.2.1 丰富对陶瓷造型创作的手段传统的成型工艺大多为手工制作，需要相应的专业技能，例如揉泥排除泥质中的气泡，再手工塑形、泥条盘筑、拉坯成型等，都需要凭借长期练习总结出的经验和技巧，以及对泥料的掌握，这些专业技能不是一蹴而就，而是必须经过长期的反复练习。而陶瓷3D 打印技术，需要的是借助计算机建模完成，从泥料的挤出速度和对流量的控制到最终的实体再现，这些操作使得缺乏手工技能的设计者也能将自己所设计的陶瓷造型方案制作成实体造型。陶瓷3D 打印技术的出现降低了对传统成型工艺技术的门槛，丰富了对传统陶瓷造型的创新。例如，重复构成、内部结构成型等，突破了对传统手工成型的限制 提升对陶瓷成型的效率传统的成型工艺过程相对较漫长，从对造型的初步设计到图纸的绘制与完善，如遇异形造型从做等比例石膏磨种、模具制作、再到翻模成型等，就需要一个相对较长的周期，如果造型需要有所改动，整个工序就必须得重复再做一遍，整个周期的拖沓，对陶瓷设计者来说并不是很理想的成型方式。陶瓷3D 打印成型方式虽不比工业化批量生产的效率，但工业化批量生产出的产品大多智能进行单一造型的反复数量上的复制，品种单一，而3D 打印成型对造型上可以灵活百变。且满足如今社会对个性化定制的需求，从造型的设计与制作到打印实体成型周期很短，极大提升了对陶瓷成型的效率 缩小对物质的浪费陶瓷3D 打印工艺采用分层制造、逐层叠加一次成型的方式，对泥料的利用率高，相比传统手工成型方式，例如在拉坯成型过程中为了避免干燥或底部变形等现象，在拉坯过程中厚度会相对较厚，到利坯环节才逐渐减轻坯体的厚度；又如在捏塑或泥条盘筑成型过程中，也需要挖削等修整环节。陶瓷3D 打印成型工艺从对材料的节约上考虑是有必要的。3 陶瓷3D打印实例分析陶瓷3D 打印工艺在造型设计上借助的是计算机数字建模完成，使用不同的建模思路就可以实现不同的造型 规则几何造型陶瓷3D 打印技术在规则的几何造型设计上比传统手工造型具有优势，也可谓是对传统手工造型的创新，在对于规则造型中的尺寸和角度等把握上会更加精准。例如重复构成，传统手工成型很难将一个造型细化到每一处细节都完全一致，3D 打印技术则可以更加准确的制作出各种几何造型的实体形?不规则旋转扭曲造型传统手工成型中不规则旋转扭曲的造型基本需要借助翻模制作而成，如果难度系数较大的造型，手工成型方式则很难实现这类造型。这类造型往往在3D 打印成型工艺中比较容易实现，每一条旋转的弧线和旋转的角度都可以通过计算机精准的把握和控制 内部结构造型打印内部结构造型是陶瓷3D 打印技术中最具特色的工艺技术，传统手工造型在内部结构制作的难度较大，但运用陶瓷3D 打印技术则相对简单的就能制作内部各种形式结构的造型，一方面可作为对整体外部造型的支撑作用，另一方面也可作为产品的实用功能作用 混合泥料造型在传统手工造型中，泥料混合的方式是将不同颜色的泥料按照一定的比例或者随机比例进行混合，这种方式也称为绞胎。陶瓷3D 打印的混合泥料造型是相同的原理，区别只是前者是运用双手和经验来调和比例，后者则是运用计算机配比使不同颜色的泥料交替混合通过打印的形式形成肌理的装饰效果 打印与人工处理结合陶瓷3D 打印成型的坯体是由泥条层层叠加挤压而成，陶瓷3D 打印成型的坯体在未干燥前仍具有一定的塑性，可以通过捏、划、刮、刻等手法进行二次创作，使作品更具人为创作的痕迹。4 陶瓷3D打印技术对传统制瓷手工艺的发展与创新传统制瓷手工艺承载着深厚的优秀传统文化，它维系着民族历史上的文明道德、精神观念等各个层面，如今消费观念逐渐转入追求个性化定制需求，传统制瓷手工艺理应顺应时代气息，提升陶瓷产品的市场竞争力和附加值。在高科技背景下，艺术与科技的结合为创作提供了更多的可能性，许多前所未有的设计想法可以被设计者和传统手艺人接触与运用，当传统制瓷手工艺与陶瓷3D 打印技术进行对接后，更多的新设计被实践和探索，可以实现处在不同地域的设计者都可以将自己的设计想法借助计算机进行远程操作创作出实体陶瓷造型，实际上也是多种地域文化的相互碰撞，更丰富了传统制瓷工艺的设计与制作方式，给陶瓷行业注入新的设计思维。陶瓷的出现历经上千年，传承下来的陶瓷造型同样也经历了多种多样的变化，承载着数千年的文化积淀。在数字化时代的今天，陶瓷3D 打印技术的出现给传统制瓷手工艺的发展带来新的契机，可以制作出传统成型工艺难以达到的器型，例如重复构成等几何机械造型，以及大弧度旋转角度的造型等，不仅是为陶瓷成型方式带来新的表现形式，同时也为传统陶瓷制瓷手工艺的发展带来新的促进作用。陶瓷3D 打印技术也适应了小批量的个性化定制的需求，丰富了陶瓷造型品种，为现代陶瓷艺术的创作带来更多的表现方式。总结陶瓷3D 打印技术正处发展阶段，需改善的地方很多，真正将3D 打印技术在陶瓷造型上的设计进行推广还有很多不足之处，相信在将来，经过对3D 打印设备的更加完善以及人们对3D 打印技术的逐渐深入，都会促进3D 陶瓷打印对传统制瓷工艺的发展有更加广阔的天地。参考文献：[1]邹安.3D 打印技术对陶瓷产业的影响[J].美术与设计,2016.[2]周汉新,陶瓷艺术设计与制作[M].湖南大学出版社,2015.[3]王超,3D 打印技术在传统陶瓷领域的应用进展[J].中国陶瓷,2015.[4]邓霞，层叠式3D 打印工艺在陶瓷产品造型设计中的应用研究[D].四川师范大学，2017.[5]王博.浅谈3D 打印技术的应用与发展[J].机电技术,2014.[6]杨连科，基于3D 打印技术的容器设计与制造[J].科技创意与应用，2015.[7]杨伟群，3D 设计与3D 打印，[M].清华大学出版社,2015.[8]杨涛.3D 打印技术在陶瓷产品设计中的应用[J].科技创新与应用,2016.

文章来源：《科技与金融》 网址: http://www.kjyjr.cn/qikandaodu/2021/0205/1494.html