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3D打印对工业设计发展的影响

发布时间:2018-12-21 01:06:01 文章来源:未来智讯    
    3D打印对工业设计发展的影响作者: 周磊晶   摘 要:文章重点探讨了目前设计创新的一个热点的问题――3D打印对工业设计发展影响问题。工业设计和设计家当的发展,为3D打印的应用与推广提供了辽阔市场,同时3D打印时代的到来,也为工业设计和设计家当的发展提供了强大的科技引擎。所以文章从3D打印在工业设计中应用和影响、3D打印对设计师和消费者的改变,阐述了3D打印对工业设计发展的影响和改变。
  关键词:3D打印;工业设计;创新研讨
  1 概括
  3D打印是制造技能的原理创新,随着技能的愈发成熟,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能支撑和引领作用。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打印技能出如今上世纪九十年代中期,即快速成型技能的一种,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能。3D打印常常是选取数字技能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模型,后逐步用于一些产品的直接制造,已经有使用这种技能打印而成的零部件。该技能在珠宝、鞋类、工业设计、建筑、工程和施工(AEC)、汽车,航空航天、牙科和医疗家当、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”的技能,摆脱了传统机械加工中“去除材料”的方式,选取“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大略易行,这对于追求“形”和结构艺术的工业设计来讲至关重要。
  2.1 设计和制作协同事务
  技能,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、协同事务。
  2.2 提高设计制造精度
  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打印可以代替“工匠”的劳动,使得模型变得更合理、更精密、更适合实际的需要。
  2.3 缩短研发设计周期
  3D打印技能能够提供制造样件,简化消化图纸的时间,在几天或几周内将观念设计转化成模型样件,批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、批改及功能试验,极大的缩短试制周期和生产成本。
  2.4 复杂模型的直接制造
  利用3D打印机制作出来的模具几近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本能,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道自动完成造型过程。而且随着3D打印技能的发展,可用于制造的原型材料日渐丰富,本能也日趋完善,一些非金属快速原型已有较好的机械强度和热稳定性,能够直接用作模具或是生产成品。
  2.5 逆向设计的充分运用
  逆向工程技能选取了3D扫描和3D打印技能相联合的方式,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能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。
  一是即能够快速的复制实物,也可以放大、缩小及批改实物模型,并且能够对已有模具进行创新设计。二是能够方便地对3D打印技能本身制得的原型产品进行快速、正确的测量,用以验证由三维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、批改等原因,需要进行型面的烧焊再由钳工修补,但是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,利用逆向工程可以有效的将残缺局部还原。
  3 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、游艇等等各个领域。3D打印的应用,一方面设计师如今能够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批改、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但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、设计能力的不时提升大有裨益。
  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能够利用三维打印技能快速地将自己所设计的产品形成实物,可方便快捷地将产品模型提供给客户和设计团队,使客户也能够随时参与到产品的设计中,方便客户和设计师的准时沟通从而促进了客户、市场、企业之间的交流,准时调整方案,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观念到市场销售的时间,以达到全面的抑制,更加合理地又优化了设计资源和市场资源。
  此外,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打印技能将自己的创意形成真实的产品,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僵硬的结构划分,消费者获得了自己设计、生产产品的权力。
  另一方面,随着3D打印能力的不时进步,消费者将不再是产品被动的接受者,他们甚至能够成为“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,几近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,消费者就可以依据个人的喜好对产品进行设计。产品抵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能够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讨,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,总结起来有以下两点:(1)3D打印实现设计与制造无缝对接、协同事务,不仅提高了设计制造精度,还大大缩短研发设计周期和成本。(2)3D打印转变了工业设计理念,消费者能够根据个性定制产品,同时催生了大量独立设计师及设计品牌设计师。
  参考文献
  [1]王春玉,傅浩,于泓阳.玩转3D打印[M].北京:人民邮电出版社,2014.
  [2]陈冬亮.做大做强工业设计促进生产性服务业发展[Z].2013.
  [3]张楠,李飞.3D打印技能的发展与应用对未来产品设计的影响[J].机械设计,2013.
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