3D打印应用于服装领域

发表于 2017-10-20 16:19:02 显示全部楼层 1 5634

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3D打印运用到服装设计的整个过程使服装的构思与最终成型达成一致,其各环节通过数控完成且数据共享,任何形状及结构都通过每一层逐层变化的截面与前一层自动连接制造三维形态。3D打印应用于服装领域,可以满足人们在追求个性化独一无二的同时实现服装的新颖性、便捷性、环保性。

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3D打印服装应用现状

早在2010年,在服装领域首次尝试3D打印的荷兰时装设计师艾里斯•范•荷本为3D打印服装做出了杰出贡献,其作品展示了3D打印的造型能力,可以清楚地看出这是传统工艺无法完成的程度,且精度极高,其实现了以前设计师只能想象而无法制作的立体感极强的服装。虽然其服装可以达到具有立体建筑感的立体主义设计效果,但产品质地较硬,基本实现不了穿脱,只能作为展示性产品在展示之前在模特儿身上组装,拆卸后则还原成零件状态。在2016年的时装周上,艾里斯•范•荷本的3D打印服装全以柔软质感出现,在贴合人体曲线的同时展现了3D打印的立体效果,其服装实现了观赏价值与实用价值的高度统一。3D打印服装在经过五年发展后,从无法穿脱的硬质服装到可服帖穿着的柔性服装,3D打印的机器、方式、材料都发生了变化。由此可见,国外的3D打印技术完全可以满足大众的服用需求。国内3D打印行业起步较晚,较领先的是采用尼龙材料打印的服装,其所用机器可打印硬质与软质两种材料。由此可见,虽国内3D打印服装发展较晚,但发展速度较快,其有望发展成为世界领先技术。

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2010年作品              2016年作品

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3D打印服装是灵活的、轻盈的

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3D打印服装转动而飘扬

3D打印服装的工艺与材料

目前为止,服装3D打印工艺以FDM、SLS、SLA三种为主,FDM打印方式是将塑胶材料进行加热融化后通过机器挤压到既定位置凝固成型;SLS是将粉末状材料加热后通过高效激光进行烧结打印,使物体成型;SLA使用紫外光对液态材料表面进行扫描,每一次扫描都会形成一层极薄的切片以此堆积物体。每种工艺使用材料不同,各有利弊。一般用FDM方式打印的材料以PLA与ABS两种为主;采用SLS方式打印的材料以尼龙粉末为主;SLA采用树脂材料。今年研发的TPU材料具备其他材料所无法比拟的强度、韧性,既可以制作成粉末用于激光烧结,也可拉成细丝用于FDM,但该材料的制粉工艺复杂,价格昂贵,普及率还较低。
3D打印服装容易受其技术与材料的限制,视觉效果与舒适度难以有效统一,但合理利用以上材料及打印工艺并结合传统布料便可使服装产品具有良好衣着感的同时达到立体感。

  
材料
  
打印温度
优点
缺点
PLA
195-210
不易变形  立体感强 完成度高
无柔韧性  质感僵直
ABS
230-250
不易变形  立体感强
无柔韧性  质感僵直 不宜家用
TPU
220-230
高柔韧性  质感柔软 不易变形
造价昂贵  接受度低
树脂
210-230
立体感强  时效性好 完成度高
质感僵直  产品易碎
尼龙粉末
180-195
利用率高  无需支撑
结构疏松  粗糙多孔 有毒粉末

3D服装生产流程第一步,需进行图纸绘制,对服装产品廓形、尺寸、弧度等数据进行设计。第二步,在三维软件中构建立体模型,需在模型设计过程中完成以下三个方面:考量服装产品支撑力、把握其最佳厚度、预估产品最终效果。产品支撑力是产品能否成型的关键;把握产品最佳厚度是要在服装达到最佳产品效果的同时达到可打印程度;预估产品效果能对三维图纸的设计起到指导作用。第三步,将服装产品进行打印,不同产品对其打印的机器与材料要求各不相同,为达到最佳打印效果,需产品、机器、材料三者统一。第四步,对服装产品进行后期处理,以弥补在打印过程中出现的不足,并建立三维图纸与实际产品的对照资料库,为后续建模设计提供可靠依据,同时为制造出最大限度贴合设计的产品打下基础。

3D打印服装的局限性

发展3D打印服装的主要限制在于成本,其高昂的成本让3D打印服装难以顺利进入市场,虽3D打印已经可以完成任何质感、任何大小的服装,但居高不下的价格和望尘莫及的技术是其进入大众生活的主要阻碍力量。其次,3D打印服装的设计师与建模师很难对一件产品达成共识,这要求完成3D打印服装的设计人员熟知CAD、3Dmax等相关三维软件操作。3D服装的设计对设计者有着软件专业技术上的要求,而现有设计师无法直接过渡到3D服装的设计,其实现的时间差是如今3D打印服装的又一局限。3D打印机器是可以实现家用的,用户可根据自己的设计完成产品,但一般用户无法实现自主建模,因此也无法实现满足大众使用的目的,导致推广困难。最后,3D打印服装不同于传统的服装制作,3D打印技术的3D扫描技术可复制任何复杂和高精度的产品并打印,同样可无误差地扫描服装并打印,这让服装设计版权容易受到侵害,社会将无视服装设计师的劳动价值。不仅如此,大众的财产和人身安全也极易受到威胁,比如ATM提款卡、钥匙、武器等都可以任意复制,给社会安全带来隐患,更重要的是产品专利和版权很难受到保护。

3D打印服装的发展性

然而3D打印服装产品价格会越来越被大众接受。当社会基础硬件设施和软件条件发展到一定程度时,投资和生产3D服装的社会力量会增加,便可支撑3D服装产业商业链循环,成本自然随着基础费用的均摊者增加而降低。加之技术的成熟和新的材料的发现都是降低3D打印服装成本的有效手段。其次,3D虚拟试衣技术越来越人性化。一种虚拟试衣技术可实现3D打印服装的网络定制模式,并进行销售。其由香港理工大学研发,这种虚拟机器人模型改变了服装行业的试衣面貌,其系统解决了传统试衣系统依赖固定尺寸模特、占用大量工作空间的问题。这种智能的机器人模型可通过计算机控制出任何数据参数的人体类型,人体测量和机电一体化的虚拟试衣模式节省了3D服装设计过程中的时间与人力消耗,降低了其建模的技术难度。最后,3D服装产品版权将受到保护。先进的科技成果必然会引起一系列新的社会问题,针对这些问题,对3D打印机的使用进行限制十分必要:每台打印机会像房产一样,有产权人能够对这台机器负责,对其实行监管,不能用于危害社会产品的生产。对于没有购买使用权的3D服装产品,机器程序将无法进行识别、扫描及生产。

总结

3D打印技术在服装中的应用层出不穷,给人以惊艳的视觉效果。3D打印服装较初期而言,在打印外观、成形速度、成本价格、服装硬度、使用实用性上已大大改善,且大众获取科技信息的途径、速度及频率越来越多元化及快速化,使得愿意选择更具个性与科技环保3D服装的人数逐年增加。随着3D打印机器的改善发展、更环保及廉价的新材料出现,3D打印服装进入普通人的日常生活指日可待。设计人员在把握3D打印技术的同时熟知建模软件的应用,便可以运用3D打印技术在服装设计中实现不断创新。

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