3D打印技术在服装领域中的应用前景研究

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科技视界
2017年12月26日 07:46

董雪峰

【摘 要】随着社会的进步,技术研究在不断的深化,所以有越来越多较为先进的技术在目前的社会生活中得到了较为广泛的利用。在计算机技术应用不断深化的情况下,打印技术获得了较为显著的进步。从目前的分析来看,不仅普通打印在生活和办公中得到了充分的利用,3D打印也开始在社会生产中进行利用。从目前的3D打印技术具体利用来看,服装领域是其应用较为突出的领域,此技术在目前的环境下对服装生产的方式变革产生了重要的影响,在未来的服装领域,3D打印技术必然会产生更加显著的影响。为了把握服装生产的未来动向,对3D打印技术在服装领域的应用前景进行分析和探讨,这对于技术利用和行业发展有着重要的意义。

【关键词】3D打印技术;服装领域;应用前景

在经济不断发展的大环境下,人们的物质生活有了极大的丰富,在当前环境下,服装的作用已经不仅仅是避寒遮丑了,其本身所具有的艺术美感也成为了人们服装选择的重要指标。在人们审美多元化发展的情况下,服装的生产开始向多元化和专业化方向发展,在这个发展的过程中,各种先进的技术运用为服装的快速生产提供了条件。从目前的具体分析来看,对服装生产产生变革性作用的技术是3D打印技术,这种技术颠覆了传统的服装生产模式,使得服装的生产更加的便捷和高效。从服装生产的未来发展来看,3D技术的应用空间必然会进一步的增大,所以做好3D打印技术在服装领域的应用前景分析现实意义显著。

1 3D打印的原理与过程

日常生活中使用的普通打印机可以打印电脑设计的平面物品,而所谓的3D打印机与普通打印机工作原理基本相同,只是打印材料有些不同,普通打印机的打印材料是墨水和纸张,而3D打印机内装有金属、陶瓷、塑料、砂等不同的“打印材料”,是实实在在的原材料,打印机与电脑连接后,通过电脑控制可以把“打印材料”一层层叠加起来,最终把计算机上的蓝图变成实物。通俗地说,3D打印机是可以“打印”出真实的3D物体的一种设备,比如打印一个机器人、打印玩具车,打印各种模型,甚至是食物等等。之所以通俗地称其为“打印机”是参照了普通打印机的技术原理,因为分层加工的过程与喷墨打印十分相似。这项打印技术称为3D立体打印技术。就目前的具体分析来看,3D打印存在着许多不同的技术。它们的不同之处在于以可用的材料的方式,并以不同层构建创建部件。3D打印常用材料有尼龙玻纤、耐用性尼龙材料、石膏材料、铝材料、钛合金、不锈钢、镀银、镀金、橡胶类材料。

就目前的3D打印具体分析来看,其打印的过程中分为3个环节。第一是进行三维扫描。利用计算机将设计好的实物形象进行三维扫描,使其形象进入到打印存储器当中,这样,打印便有了形象依据。第二进行切片的处理。对3D 实物的各方面信息进行分析,从而对各个粘结部位做好切片的分析和处理,打印粘合会更加的准确。第三是完成打印。在三维信息的基础上,柔和切片处理的信息,利用打印机进行实物打印,3D打印便可以完成。

2 3D打印的成形方式

利用3D打印这种方式进行3D物体的打印,其会遵循一定的成形规律。就目前的具体分析来看,3D打印机的喷头和普通的打印机的喷头具有很强的相似性,不同的是3D打印机的喷头不仅能作X-Y的平面运动,工作台还能做在Z方向上的垂直移动。另外,3D打印机的喷头所喷出的材料是黏结剂、光敏树脂、熔融塑料、蜡等流态材料。

从使用材料的差异性角度进行分析,3D打印的成形主要分为四种形式。第一种是黏结成形。所谓的黏结成形主要指的是利用粘结剂和粉末材料的黏结作用达到成形目标的成形方式,在这种成形方式当中,粉末可以是陶瓷粉末、也可以金属粉末。在利用黏结剂的时候,为了实现成形彩色的要求,黏结剂可以使用彩色的。第二种是光敏成形。所谓的光敏成形指的是以光敏树脂为基本的原料,利用光敏树脂的光聚合原理实现成形目标的打印成形。这种成形方式在目前的利用中较为普遍。第三种是熔融成形。这种成形方式的主要材料是热塑性的塑料,比如蜡、尼龙、PC等和熔化金属。这种成形方式在目前的利用中也较为普遍。第四种是选择性激光烧结成形。在具体成形中,其利用的是粉状材料。这种成形方式的材料选择范围比较广,粉末材料是主要的烧结对象,具体的成形原理和光敏成形具有相似性。

3 3D打印技术在服装上的应用

3D打印技术在目前的许多领域都有了应用,在服装领域的应用也在逐渐的向规模化的方向发展。就目前的具体情况分析来看,在鞋子、比基尼泳衣、礼服等的生产中,3D打印技术得到了突出的应用,不仅保持了服装生产的高效性,而且其性能和传统生产方式相比丝毫不逊色。下面就是对3D打印技术的应用具体分析。

(1)鞋子

鞋子是服装领域的重要组成部分,人们在追求鞋子舒适度的情况下对其的美观感受也有着较强的要求。就3D打印技术在鞋子生产当中的具体应用来看,需要从耐克公司谈起。全球的首款3D打印足球鞋是由耐克公司设计生产的,该鞋的基本成形选择的是激光烧结成形,在利用大功率激光器对保险丝塑料性颗粒烧结进行有选择的固定后形成了需要的固体形状。从鞋子的具体分析来看,该鞋不仅具有比较突出的外观,而且还具有比較优异的性能,其在提升运动员的冲刺力方面具有十分突出的作用。在这款鞋子生产出来之后,耐克公司积极的进行了技术的推广,旨在将3D打印技术在其他产品的生产中进行运用。

在耐克公司设计生产了第一双3D打印足球鞋之后,纽巴伦公司也推出了自行设计生产的3D打印田径跑鞋。此跑鞋采用的成形方式同样是激光烧结技术。从设计初衷来看,此鞋是专门为运动员进行打造的。从实际分析来看,不同的鞋子具有不同的力学机构,因此在这款鞋子设计的时候,在力学数据的基础上,利用了移动捕捉技术进行数据的采集,之后利用成形技术让鞋子的各方面参数更加的精准,鞋子整体的舒适度和合适度有了明显的提高。

在运动领域的鞋子采用3D打印技术生产之后,在时尚领域,凉鞋的设计和生产也采用了3D打印。就目前的具体分析来看,在越来越多的鞋子生产中,3D打印技术在不断的利用,可以说现阶段的鞋子生产,3D打印技术的利用在越来越广。endprint

(2)比基尼泳衣

除了3D打印的鞋子以外,利用3D打印技术进行比基尼泳衣的生产也成为了可能。从目前的分析来看,服装设计师在和三维模型专家进行合作的时候,利用CAD设计软件设计出了3D技术打印比基尼泳衣的“蓝图”,此想法在美国的比基尼用以生产中得到了实践。从世界首款3D打印比基尼泳衣的实际分析来看,其成形选择的是镭射烧结技术,此技术将很多圆形的薄片通过纤细的绳子进行了连接,由此形成了比基尼泳衣的基础“面料”。在实际生产的过程中,对圆形薄片的分布和形状进行改变,对连接的方式进行调整,这样,比基尼泳衣的柔韧性和牢固性得到了很好的保证。

从首款3D打印比基尼泳衣的问世来看,3D打印技术在比基尼泳衣方面的应用已经趋于成熟。从具体的分析探讨来看,在3D打印比基尼泳衣的生产中,主要的使用材料是尼龙,这种尼龙材料可以由三维打印机直接进行制造,之后再通过无缝拼接技术对材料进行连接,材料便可以实现应用。从材料的特点分析来看,此种材料的牢固性较好,弯曲性也比较突出,其厚度也偏薄,所以在具体的打印中,打印的过程不会被中断。正是因为此种材料的优势特点十分的突出,所以在进行3D比基尼泳衣打印的时候,其被作为首选的材料。

(3)礼服

鞋子、比基尼泳衣可以说是比较小的服装,从3D打印技术的具体使用来看,其不仅可以生产比较小的服装,对于比较大的服装,其照样可以运用,晚礼服的3D打印成功便是最好的说明。全球的首款利用3D打印生产的晚礼服为黑色长款礼服,此礼服一共有17个独立性的构件,有3000个独立的铰链接头,其骨架完全是根据身材的真实比例进行的模拟。从此款礼服的具体审美效果来看,其网格的面料对模特的曲线实现了完美的贴合,双肩立起的后现代构造凸起利用传统的手法是无法实现的。3D礼服的打印实现展示了另一种技术的可能性,那就是利用全新的设计理念和打印技术,传统服装生产无法实现的理念都可以一步步的实现。

在第一件3D打印的晚礼服面世之后,服装设计师就3D打印晚礼服的实践又做了诸多尝试,最终发现利用3D打印晚礼服可以将更加复杂和全新的设计理念以及服装造型方法在具体服装生产中进行运用。从3D打印晚礼服的具体实践分析来看,利用此种技术可以实现服装生产中的两个不可能:第一是传统服装生产中的一些立体构造在无法实现的时候,利用3D打印技术可以有效的实现服装立体感的加强。第二是利用3D打印技术进行礼服的打印生产,其在礼服的色彩搭配、造型改变等方面会具有更为明显的灵活性,这对于服装造型的丰富性发展来讲具有十分突出的意义。

(4)畅想服装

从近年来的具体发展来看,畅想服装的发展空间的不断的增大。而所谓的畅想服装,主要指的是在人们的概念意识下用来丰富服装审美的一种服装。利用3D打印技术进行畅想服装的生产主要有两个方面的优势:第一是有效的节约了资源。畅想服装的特点是概念的明确性和审美的独特性,在具体生产的时候,其会将一些旧服装的布料进行分解,从而使其成为畅想服装的基本材料,在这样的材料利用情况下,城市衣服面料的空间得到很好的节约。第二是利用3D打印技术进行畅想服装的生产,便捷性较好。人们在看到自己感兴趣或者认可的概念服装后,可以将其进行下载和保存,利用3D打印机进行保存方案的打印,服装便可以生产。简单来讲,3D打印将许多人认为不可能穿上身的形象真实的展现在了现实的生活中,所以说其具有较强的便捷性。

4 3D打印服装的优势控发展前景

3D打印服装在现实社会当中的利用正在不断的壮大,而之所以出现这样的情况,是因为其优势特征明显,而且未来发展前景广阔。

(1)优势

3D打印服装在目前的社会环境中不断的扩大,主要是因为3D打印服装具有三个方面的突出优势:第一是3D打印能够真正的实现人性化和个性化的要求。就目前的社会环境分析来看,服装对于个人的特征以及个性体现发挥着重要的作用,但是一些人在衣服选择的时候,找到的衣服并不能突显自己的风格特征。利用3D打印技术,人们可以自由的选择符合自身气质和特色的服装设计方案,将方案在3D打印机中进行储存打印便可以获得想要的服装,所以说3D打印技术的利用,最大限度了满足了人们对衣服审美以及个性的选择。第二是3D打印技术的成本節约性较好。从现实的分析来看,传统的服装生产总会形成一些边角料,这些边角料在使用不到的情况下会被丢弃,由此会产生资料的浪费。3D 打印技术采用的是非传统的减量法,具体打印不仅节约了原料,而且不会产生浪费,所以原料的利用率较高。第三是3D打印的时效性较强。传统的服装生产在设计和生产的这个过程中,耗时比较长,而3D打印服装可以实现设计和生产的一体化,这种生产有效的省略了中间环节,实现了生产周期的提升。

(2)发展前景

从目前的具体分析来看,3D打印技术在服装领域当中有着较强的发展前景,之所以这样说主要是基于两方面的原因:第一是3D打印技术还在不断的发展当中,其优化和成长的空间还比较大。从目前的具体分析来看,3D打印技术在服装生产领域虽然也有运用,但是因为这种方式的造价比较高,所以主要应用于一些高端服饰的生产。随着社会经济的发展和技术研究的提升,3D打印技术的应用成本必然会出现明显的下降,当其成本下降到一般范围内后,3D打印在服装领域的应用规模必然会增大。第二是3D打印所需要的材料分析和研究在不断的深化。随着材料分子学的发展,材料的开发和应用会进一步的完善。在这样的大环境下,可用于3D打印的材料会更加的多样,有了丰富的材料支持,3D打印的发展和应用必然会进入一个新局面。

5 结束语

3D打印技术作为一种全新的打印技术在社会生产当中的利用有效提升了生产的效率。在技术研究深化的大背景下,3D打印技术的利用范围会进一步的拓宽,而随着材料研究的进步,可用于3D打印的材料也会更加的多样。有了技术和材料两方面的显著支持,3D打印在服装领域的应用会进入一盒新局面。

【参考文献】

[1]宋佳,宇文塔曼.浅谈3D打印技术在服装设计中的应用前景[J].中小企业管理与科技,2015(29):201-201.

[2]潘冬璇.关于3D打印技术在服装服饰中的创新应用研究[D].武汉纺织大学,2016.endprint

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