3D打印技術(shù)的起源與發(fā)展,服裝設(shè)計(jì)論文

3D打印技術(shù)的起源與發(fā)展,服裝設(shè)計(jì)論文本篇論文目錄導(dǎo)航：【題目】【關(guān)于第三次工業(yè)革命的封面文章全面掀起了新一輪的3D打印浪潮。層疊成型方式方法的使用推動了3D打印技術(shù)的開端，利用這個方式方法制作的三維立體圖形是3D打印技術(shù)發(fā)展史的開端。接下來是嘗試性提出使用光固化材料將層板不斷堆積直到最后構(gòu)成一個立體模型。在接下來就是1977年提出的激光選擇性照射光敏聚合物的方式方法直接制造立體模型。1979年日本東京大學(xué)教授開場使用薄膜技術(shù)制作出使用工具。1982年試圖將光學(xué)技術(shù)應(yīng)用于快速成型領(lǐng)域。1988年3DSystems公司突出了世界上第一臺基于SLA-250,被稱為立體平面印刷機(jī).1989年，多種材料成型，讓3D打印生產(chǎn)走向多元化。1992年該公司又推出了第一臺基于FDM技術(shù)的3D打印機(jī)。1993年麻省理工大學(xué)通過膠粘劑把金屬等材料粘合成型。1996年將快速成型技術(shù)準(zhǔn)確定義為3D打印[2]2.2005年3D打印機(jī)進(jìn)入彩色時代。2020年這一年，是世界3D打印歷史上值得記憶的一年，被稱為3D打印技術(shù)的科普元年.同期國內(nèi)由亞洲制造業(yè)協(xié)會聯(lián)合華中科技大學(xué)、清華大學(xué)、北京航空航天大學(xué)等權(quán)威科研機(jī)構(gòu)和3D行業(yè)領(lǐng)先企業(yè)共同發(fā)起的中國3D打印技術(shù)產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟正式宣告成立。20年前的3D打印技術(shù)還處于起步階段，并沒有得到大的成果。而將來的3D打印機(jī)將帶來人們無窮無盡的遐想，藝術(shù)家們可以以不計(jì)較傳統(tǒng)的概念，近可能將自個的創(chuàng)意靈感揮灑出來。2.1.13D打印運(yùn)用的領(lǐng)域。3D打印技術(shù)主要在工業(yè)制造、航空航天，生物科學(xué)，文化創(chuàng)意領(lǐng)域等方面有所發(fā)展，這些領(lǐng)域的發(fā)展?fàn)顩r，讓讀者總攬全局以了結(jié)3D打印行業(yè)應(yīng)用狀況?！?〕工業(yè)制造領(lǐng)域。在工業(yè)制造領(lǐng)域，3D打印技術(shù)能夠改變在生產(chǎn)中碰到的一切問題。實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化的快速、精準(zhǔn)。同時手工勞作已被更高層次效、準(zhǔn)確、價格相對更低廉的數(shù)字化生產(chǎn)所代替。在該領(lǐng)域方面，應(yīng)用最為廣泛的是航空航天技術(shù)，對于該領(lǐng)域面臨的0.01的差異不同，就能夠?qū)е碌膰?yán)重錯誤。利用3D打印技術(shù)能夠避免錯誤的發(fā)生。同時在汽車、電器等產(chǎn)業(yè)也運(yùn)用的比擬廣泛。主要原因是3D打印減少了人為運(yùn)算的錯誤，同時又提高了創(chuàng)新能力，以及產(chǎn)品的精到準(zhǔn)確度?！?〕生物科技領(lǐng)域?，F(xiàn)前階段在生物科技領(lǐng)域的運(yùn)用是比擬可觀的。這項(xiàng)技術(shù)當(dāng)前主要運(yùn)用于身體器官的打印。還根據(jù)個人的身體構(gòu)造，病理狀況來結(jié)合3D打印技術(shù)完成人工假體、人工組織器官的制造，這樣就減少了病人與別人器官產(chǎn)生的排異現(xiàn)象。在將來的5-10年，3D打印技術(shù)下培育的人體器官會自動排除排擠現(xiàn)象。給病人的身體不會帶來兩次沖擊，因而科學(xué)家和醫(yī)學(xué)領(lǐng)域帶頭人以為這項(xiàng)技術(shù)在將來會有很大的發(fā)展前景。由于每個人的身體構(gòu)造都不一樣、都存在差異。一味的等待人工捐贈只會加重病人本身的病情。而3D打印能夠最及時、快速、準(zhǔn)確的針對患者特定的生理功能、治療需求，制造人工植入支架，器官等生物醫(yī)學(xué)產(chǎn)品。這樣我們國家首款3D生物打印機(jī)于2020年問世。它的主要功能就是打印活體器官，進(jìn)而代替人工捐贈的器官。主要優(yōu)勢在于排擠現(xiàn)象的發(fā)生。同時縮短了患者等待捐贈的經(jīng)過。這款生物打印機(jī)的發(fā)明，為醫(yī)學(xué)界將來帶來新的希望。〔3〕文化創(chuàng)意領(lǐng)域。在文化創(chuàng)意領(lǐng)域的應(yīng)用固然沒有工業(yè)制造中所需要的精致細(xì)密，也沒有醫(yī)藥科學(xué)的嚴(yán)謹(jǐn)，但是這個領(lǐng)域更突出的是創(chuàng)意。例如在電影、道具方面能夠利用這項(xiàng)技術(shù)。比方講(蜘蛛俠〕、成龍主演的(十二生肖〕中經(jīng)典一幕就是成龍通過手掌將整個生肖頭像的樣子輸入到電腦中，然后快速的打印出一個一摸一樣的復(fù)制品。同時在文化創(chuàng)意領(lǐng)域還有手工藝擺件，裝飾品，服裝，服飾等這些都能夠稱為文化創(chuàng)意。當(dāng)然電影中的演繹只是群眾對將來3D打印的一種向往，在當(dāng)今社會中還是會遭到材料、技術(shù)上的限制。3D打印技術(shù)牽涉的領(lǐng)域非常廣泛。在大領(lǐng)域上能夠分為這幾類。同時還能夠分得愈加細(xì)致。對于3D打印技術(shù)在特殊性定制上具有無與倫比的優(yōu)勢，但是這種優(yōu)勢以當(dāng)前的發(fā)展水平還沒有辦法得到充分的應(yīng)用。對于一些特殊化的高精尖設(shè)計(jì)要求，所提供的一些個性化定制服務(wù)，還需要一段時間的沉淀和積累。對于3D打印技術(shù)今后在各種領(lǐng)域的成熟和完善的發(fā)展，需要專家學(xué)者協(xié)同創(chuàng)新精神，不斷拓展新的3D打印領(lǐng)域。2.2材料對3D打印技術(shù)的影響。時下受關(guān)注度強(qiáng)的元素之一3D打印，由于材料和制作設(shè)備的缺乏而導(dǎo)致打印技術(shù)的停滯不前。材料是拓展3D打印技術(shù)走出非主流化設(shè)計(jì)的趨勢。很多人都知道3D打印的成本很高，不僅僅僅是3D打印機(jī)本身的設(shè)備價格高。[3]3對于打印產(chǎn)品的精致細(xì)密度，以及打印速度的要求全部取決于對材料的要求。但是為什么在當(dāng)今社會，群眾對3D打印都有所了解，卻不見它進(jìn)入我們的生活中。制約該技術(shù)發(fā)展的原因主要包括原材料的緊缺、昂貴等原因。因而在產(chǎn)品的開發(fā)中由于材料問題而制作不出想要的產(chǎn)品。導(dǎo)致該技術(shù)難以進(jìn)入市場化。3D打印的材料主要由化學(xué)組成，可分為金屬材料、陶瓷材料、聚合物和復(fù)合材料。打印的材料要知足精致細(xì)密度、韌性、強(qiáng)度等條件。同時有利于后續(xù)工業(yè)的加工處理。設(shè)計(jì)打印出的產(chǎn)品應(yīng)接近設(shè)計(jì)者的要求、想法。2.2.1金屬材料。金屬材料是3D打印材料中最基本的原材料。金屬材料包括黑色金屬、有色金屬以及稀貴金屬。而對于最早出現(xiàn)的材料塑料而言，金屬材料是當(dāng)代各領(lǐng)域運(yùn)用的主要材料之一。金屬的質(zhì)感能夠更好的運(yùn)用于各種行業(yè)。固然相對塑料、尼龍這些材料而言成本比擬高。但是設(shè)計(jì)師和制作者更喜歡用這種材料制成的產(chǎn)品。同時金屬材料已進(jìn)入市場并引起了人們的極大關(guān)注。然而3D打印技術(shù)的技能是快速、準(zhǔn)確的將設(shè)計(jì)概念變?yōu)楝F(xiàn)實(shí)，金屬材料與3D打印相結(jié)合創(chuàng)造的產(chǎn)品當(dāng)前是人們最感興趣的。不銹鋼作為最便宜的金屬材料，仍然得到廣泛使用。最新報道，2021年2月4日，由荷蘭代爾天特理工大學(xué)的學(xué)生團(tuán)隊(duì)制作出世界首輛不銹鋼的自行車〔圖2-1〕。早在之前由鈦金屬制成的自行車就出現(xiàn)過。只是不銹鋼的是初次通過。在制作經(jīng)過中，除了使用熔融不銹鋼粉之外，還采用了樹脂。因而在自行車的柔韌性上愈加完美。同時在減震系統(tǒng)上也得到了充分的運(yùn)用。不同的光面和磨砂面打印出的產(chǎn)品質(zhì)感會有所不同。主要質(zhì)感表現(xiàn)為不光滑、粗燥。在文化創(chuàng)意領(lǐng)域運(yùn)用廣泛，比方珠寶、小型藝術(shù)品、雕刻品等。對于不銹鋼的應(yīng)用有很多，但是要求精細(xì)度、強(qiáng)度高，穩(wěn)定性強(qiáng)的產(chǎn)品是不會采用不銹鋼的?！?〕有色金屬。有色金屬包括鈦、鎂鋁的金屬。這種金屬可以運(yùn)用于各種領(lǐng)域。鈦是一種密度只要鋼鐵一般，強(qiáng)度卻遠(yuǎn)勝于絕大多數(shù)合金材料，被廣泛用于航空航天領(lǐng)域。在航空領(lǐng)域，鈦合金依托造價低、速度快的特點(diǎn)，在航空工業(yè)研發(fā)中打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。同時，除了制造外，能夠用同樣技術(shù)進(jìn)行修復(fù)，這樣就節(jié)省了重新制造的費(fèi)用。有色金屬不僅僅只要鈦，還有鎂鋁合金等等。這些合金在任何領(lǐng)域都能夠運(yùn)用。多種金屬的運(yùn)用提升了制造的速度、精致細(xì)密度，同時降低了生產(chǎn)的成本。在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域，鎂鋁合金的3D打印技術(shù)面臨了最大的挑戰(zhàn)，日常中由于任何外來作用對骨骼的傷害導(dǎo)致斷胳膊腿似乎不是很嚴(yán)重的問題，但是如今的醫(yī)學(xué)技術(shù)在治愈經(jīng)過中難免對病人造成不良反響，有一些嚴(yán)重的創(chuàng)傷，往往需要患者體內(nèi)打入鋼釘之類的東西輔助患者愈合。這些東西長時間的留在人體內(nèi)，必定會對患者產(chǎn)生嚴(yán)重的副作用。因而，由3D打印制作的鎂鋁合金將會代替鋼釘。植入傷處輔助骨骼恢復(fù)。最重要的一點(diǎn)就是在骨骼恢復(fù)完好后不用將它取出，由于它能夠隨著完全的恢復(fù)而徹底溶解完畢，不留下任何痕跡。〔2〕稀貴金屬。稀貴金屬主要包括金、銀、銅。產(chǎn)量少，需求大，是它們的一大特色，所以稱為稀貴金屬。金質(zhì)地較軟，利用普通制作手法制作的黃金飾品不宜成型而且怕擠壓變形。利用3D打印制作的3D足金堅(jiān)硬且造型獨(dú)特〔圖2-2〕。例如周大福、六福、千葉等珠寶品牌，利用3D打印技術(shù)制作的飾品外形美觀、復(fù)雜且不易損壞。因而將獨(dú)有的設(shè)計(jì)風(fēng)格與材料的高貴品質(zhì)相融合，集我們所生活的先進(jìn)時代中的技術(shù)、材料和形式于一體。是3D打印技術(shù)的獨(dú)特之處。2.2.2聚合物。聚合物主要分為ABS、EP、PLA.ABS主要是從化石燃料中提取出來，是3D打印最常見的熱塑性塑料。該材料具有良好的強(qiáng)度、柔韌性及抗高溫性能，所以在工業(yè)領(lǐng)域運(yùn)用的較為廣泛。EP即彈性材料，是Shapeways公司最新研制的一種3D打印原材料。這種材料的可塑性比擬強(qiáng)，打印出的產(chǎn)品具有相當(dāng)好的彈性，能夠任意的變化，因而多用于服裝、服飾中。在聚合物中有一種最環(huán)保的材料即塑料垃圾,它能夠變廢為寶，將一些垃圾利用3D打印技術(shù)制成打印塑料，既環(huán)保，又能夠再次獲得材料，一箭雙雕。2.2.3陶瓷及復(fù)合材料陶瓷在3D打印中運(yùn)用比擬單一。硅酸鋁陶瓷粉末能夠用于3D打印陶瓷產(chǎn)品。最新的研究表示，開發(fā)改良新型技術(shù)，該技術(shù)能夠定制陶瓷，只需根據(jù)CAD在電腦上的數(shù)據(jù)，進(jìn)行直接打印、燒制、上釉和裝飾。唯一的缺點(diǎn)就是強(qiáng)度不高，但用于一般的炊具是足夠的。復(fù)合材料主要是新型材料的一種，與單一的原材料相比性能愈加穩(wěn)定。適用于工業(yè)制造領(lǐng)域、航空航天材料的制作中。對于服裝領(lǐng)域而言，再向傳統(tǒng)時髦界取材就沒有什么創(chuàng)新理念了。對于3D打印服裝來講，材料是至關(guān)重要的。在解決材料問題中，首先要考慮穿著者舒適性的問題。其次就是彈性、塑性、造型等問題。因而，材料的進(jìn)步一研究決定著整個3D打印行業(yè)的將來的發(fā)展。同時牽動著整個消費(fèi)者的心。2.3怎樣提高該技術(shù)的運(yùn)用率傳統(tǒng)制造業(yè)的停滯不前，發(fā)展速度緩慢導(dǎo)致這項(xiàng)技術(shù)到如今并沒有什么可觀的成果。在將來，進(jìn)入學(xué)校、家庭必定會帶動整個領(lǐng)域的發(fā)展。對于加快該技術(shù)的使用率，應(yīng)該從幾方面入手