3D 打印技術在陶瓷工藝品設計開發中的應用

（四川旅游學院 藝術學院，四川 成都 610199）

1 3D 陶泥打印技術概述

近年來，3D 打印技術在各行各業都顯現出了其價值和魅力，在陶瓷工藝品行業中也有一定的應用和實踐。3D 陶泥打印是一種增材制造技術，通過降維的思路，將三維模型切片轉換成特定形狀的二維路徑，并通過泥料沿著二維路徑的層層堆疊來實現立體成型的一種制作方式。設計師首先運用數字建模的方法設計出陶瓷工藝品的三維模型，然后運用切片軟件計算出每層的二維截面形狀路徑，再通過3D 打印機將截面數據進行陶泥材料的逐層添加和堆積粘接，最終形成完整的陶坯。3D 陶泥打印工藝使得設計師可以將計算機上的3D 設計數據直接實體化，無需通過傳統的手工制作方式來獲得樣品，具有高效率、短周期和尺寸精確等特點，提升了陶瓷工藝品的設計和開發效率。

2 在陶瓷工藝品設計中運用3D 打印的必要性

長期以來，陶瓷工藝品的設計和開發都受到工具、材料和工藝等因素的制約。隨著科技的進步和審美的變遷，陶瓷的工具材料和成型工藝千百年來都在持續不斷地發展和改進，隨之而來的便是陶瓷工藝品的造型、樣貌和風格等變得越來越豐富而多樣。3D 打印技術是當下數字時代的產物，將此項技術運用到陶瓷創意設計開發中，不僅可以從技術角度提高開發的效率，還可以為陶瓷工藝品的設計帶來新思路和新靈感。首先，運用3D 打印技術可以提高陶瓷產品設計開發的效率，節省產品打樣環節的材料和成本，減少燒制的報廢率；其次，在設計方面，可以為當代陶藝注入新的生命力，賦予時代特色，拓寬陶瓷工藝品的藝術表現形式，為陶瓷工藝品的創意設計提供新思路和新方向，為新的造型和審美活力的創造提供了更多的可能性，是傳統陶瓷藝術與現代智能制造技術的完美結合。

2.1 精確設計尺寸

對于某些需要精確控制尺寸的工藝品來說，手工制作的誤差是比較難避免的問題。在3D 打印模型文件時，可以設置坯體的成型尺寸，較為精準地打印出所需的產品尺寸。不僅對于產品的整體尺寸控制更加有利，而且對于浮雕、花紋或裝飾部件等局部尺寸的精確把控也是較為方便的。在設計階段可以針對產品整體或局部構件，進行各個維度上的尺寸縮放、移動、復制和變形等操作，輔助設計師進行效果預覽和調整。

2.2 簡化開發流程

傳統陶瓷工藝品的坯體制作開發要經過揉泥、造型、補水、晾坯、粘接、雕刻、鏤空、印坯和勾線等一系列的流程工序，其中一些工序的間隔時間較長，導致制作效率低下。運用3D 打印技術之后的陶瓷工藝品設計開發流程則簡化至兩個階段：3D 模型設計和設備打印階段。設計師在掌握3D 建模的流程和打印機的使用方法后，可以快速將設計靈感轉化為產品實物。該種設計開發方式的成型時間短、易操作，更加高效，在陶瓷工藝品的開發打樣、小批量生產以及私人定制等領域都有著顯著優勢。

2.3 提高成品率

受限于材料的特殊性，陶瓷工藝品會受到坯體、釉料以及制作工藝等多種因素的影響，在燒制過程中會容易出現一定的問題和缺陷，從而導致開發和生產的成品率降低。3D 打印技術可以解決一部分由于手工制作不便或者不規范而導致的坯體厚度不均、粘結不良等問題，避免了陶瓷后期燒制出現的工藝缺陷等?；趯Ξa品的造型復雜度、成品尺寸和所需支撐力度等因素的評估，設置打印精度、壁厚和支撐部件，實現準確且均勻地控制坯體厚度，提高坯體燒制的成品率，從而實現生產成本和成產周期的縮減。

3 運用3D 打印技術的陶瓷工藝品的設計策略

3.1 運用拓撲的思路

在3D 建模的設計階段，最節省計算機資源的一種方式就是運用盡量少的點線面組合和排列來構成盡量豐富的三維造型，這種設計思路行業內稱之為3D模型的低?！巴負洹?。將這種拓撲結構特征運用到3D陶瓷工藝品的造型設計中，使設計師可以擺脫傳統手造工藝的造型局限，運用數字化造型的形式語言進行設計構成，更加強調工藝品造型點線面組合的幾何形式感，富有現代主義氣息。結合細密的層高打印，制作出精致的現代抽象幾何風格工藝品，給市場及消費者提供更多的現代化審美體驗，避免了市場上傳統陶瓷手工藝產品審美的同質化和個性化缺失，提供了更富有時代特色的陶瓷工藝產品。

3.2 打印肌理的呈現

不同于傳統手工制作的塑痕，運用3D 打印技術設計制作的陶瓷工藝品表面呈現出其特殊的打印肌理，這種肌理具有工業化生產留下的獨有痕跡。一方面，設計師可以順勢而為，在這種特定的肌理形式上去延伸和挖掘，強化或者夸張某些肌理的表現力，使工藝品表面呈現出全新的視覺效果。在模型設計階段，有意改變模型的某些形狀使其結構懸空、錯置或交叉等，讓打印件表面產生新奇的堆疊、擠壓或者變形的效果，使表面呈現出各種不規律的紋路、花紋和起伏，增強工藝品的豐富感和生動感，提升工藝品整體的層次感和形式感；另一方面，可以在設計時，提前考慮打印肌理的因素，使這種線性的打印肌理與工藝品的本身造型在視覺效果上相契合，凸顯出現代工業化的設計風格，提升陶瓷工藝品的現代化美感。

3.3 參數化設計方式

在陶瓷工藝品造型設計中運用參數化方式，是指運用函數編寫的方式，將計算結果轉化為對應形體的設計建模方式。運用該種方式可以產生奇特、流動和具有節奏感和韻律感的產品造型，這種風格的工藝品若是運用傳統手工工藝來實施，則很難實現設計和制作。在設計過程中，其局部線條的弧度和節奏以及整體效果可以在3D 設計階段進行快速調整和效果預覽，并準確地通過打印工序呈現到產品樣品的形態上。傳統手工藝制作的陶瓷工藝品往往有著質樸、天真的藝術特點，而通過參數化設計的陶瓷工藝品的外形特征則具有獨特的計算機設計語言風格，整體效果呈現出理性、概念化的美感，可以滿足消費者對于陶瓷工藝品審美多樣性的要求，給市場提供了更多風格化的產品形式和視覺資源。

4 結語

在陶瓷工藝品的設計開發中運用3D 打印技術，不僅可以從技術角度提高開發效率和降低開發成本，更為設計師和從業者提供了更多的設計思路和設計方向，將新時代的審美內涵融入傳統陶瓷工藝品之中，拓展了陶瓷工藝品的藝術表現形式，促進了陶瓷產品的普及和推廣，對于傳統文化市場的繁榮發展和陶瓷文化的繼承發揚均有著重要的作用。