摘要：在互联网经济时代，家具设计必然受到新技术、新材料、新理念的直接影响，为家具设计的创新提出了更多的思路和研究方向。笔者基于对传统家具制造方式的分析和对现有3D打印技术的研究，把3D打印技术应用到家具设计实践中，研究快速成型技术下的家具设计的方式与方法。探索3D打印在个性化和轻量化设计层面带来的家具设计变革，以及在家具设计开发流程中的实际应用价值。
关键词：３Ｄ打印技术；定制家具；设计
1 3D打印技术在家具设计中的应用方式探究
简单来说，当下的3D打印技术在家具设计中有以下几种应用方式：
①作为制造工具的3D打印：3D打印能够帮助设计师更加精准地塑造出物体的形态，是最优的曲面形态生成工具之一。
②结构辅助实现：利用3D打印成型的优势，可以简化模形成型的难度，同时可以压缩时间。
③直接打印家具成品：尽管3D打印家具一方面是对创意和设计最大程度的实现，但更为重要的是，设计师对于3D材料的熟悉和应用，绝不是简单地采用“替代”思维方式——用此材料去替代彼材料。比如SLS材料的承重性能、形体荷载、加支撑和去支撑的方式，以及形体可实现的角度，每种材料每种品牌的设备性能各不相同，需要综合考虑才能够更加有效地给出解决方案（见表1），当然这个些只是概况，并不完全，需要按实际情况进行具体分析。
表1：适合家具设计的3D打印材料
①FDM，即FusedDepositionModeling，中文熔融沉积制造，热塑性材料，丝状供料.通常俗语说的“线圈”。材料在喷头内被融化加热。
②SLS，即SelectiveLaserSintering，中文选择性激光烧结，常用材料是高分子合成聚酯类，通过激光将粉末选择性地进行烧结成型，也俗称尼龙粉末。
③SLA，即StereoLithographyAppearance，中文光固化成型，通过特定波长的激光聚焦到液体材料凝聚，逐层凝聚固化。
④SLM，即SelectiveLaserMelting中文选择性激光熔烧.通过激光将金属粉末选择性地进行烧熔成型，分层快速成型。
不过一项技术的使用都可能是双刃剑，既有优势也会有劣势以及难点，而3D打印设计表现在家具设计的难点有以下几个方面：
首先，最大的难点是设计上的“三维思维”。3D打印背后的支撑是以整个三维思维的思维体系，并不是大家印象中“建一个模型”就可以的，建模或者软件的使用只是其中“技术呈现”部分。除此以外，三维塑形方式、空间生成能力、空间组织关系、审美方式等都对设计有重大的影响。
其次，版权保护机制尚未完全建立。三维模型的版权保护是一个新生的法律板块，但对于产业发展的影响有非常重要的影响，因为对三维版权的界定、三维扫描仪的“逆向建模”等技术是否涉及原创侵权等问题，法律界和设计界都亟待有清晰、完善的界定。当下已经开展过多次专家学者的论证，相关规定的出台指日可待。
再次，对于传统家具制造的冲击。对于雕刻、传统手工艺中做不出的形态、或者极其费时费力部分的制作，3D打印可以充分发挥其优势。但势必也会对传统手工艺造成影响，所以善用技术、合理的使用该技术、手工艺的传承和更新将会被提上3D打印家具设计中的议事日程。
2 3D打印技术在定制家具中的应用设计方法与流程
2.1定制家具设计方法
目前，随着社会的发展，大部分消费者都更加倾向于“个性化定制”，正是因为消费者的需求，为定制家具提供了广阔的发展空间。在应用3D打印技术的过程中，便可基于消费者的个性化需求确定具体的设计方法，具体内容如下。
（1）明确定制家具的理念、内容以及意义，然后基于消费者的需求不断地进行优化，从而满足消费者的需求。例如向消费者咨询其喜好、需求以及对定制的想法等，然后再咨询材质、成本等方面的信息，从而设计方案进行优化。另外，以椅子为例，如果消费者的腰部有疾病，还应该将其纳入考虑的因素，优化椅背的曲线，提供舒适度。
图2定制家具设计草图
（2）目前家具的生产一直都是设计好加工图，然后用“原木——一开料一——烘干一——生产家具零件一——组装———抛光打磨一——油漆一——包装一——出厂”这个模式进行生产的。在生产过程中，由于家具机械以及人工生产存在的误差调整，家具的生产需要频繁的修正，因而导致耗费人力物力，制作成本高。在进行家具生产的时候用3D打印技术可以忽略掉前面的传统步骤，直接从图纸到成品，一步到位。利用3D打印技术，可以最大限度的发挥设计师的创造力。因此设计人员不要被现有的加工工艺制约，充分发挥3D打印的优势，通过3D打印可以生产出各种复杂的结构，设计师可以把设计做的更加大胆一些。探索出一条全新的设计思维。
（3）分析消费者反馈信息。当定制家具完成生产以后，通常很难在第一时间满足消费者的需求，所以应该根据消费者的反馈意见，再次对设计进行优化，直到满足消费者的需求，提高家具定制的质量。
2.2确定定制家具设计点
目前，消费者对定制家具的需求趋于多样化，他们都希望能够在家具彰显自己的个性，充分享受“定制服务”，因此设计人员应该确定设计点，具体的方式如下。
（1）个性张扬。很多消费者在定制家具的过程中，要求设计人员在家具中彰显出更多的个性化元素。对此，设计人员应该运用更多的创意，大胆用色，创新家具的形状和功能。
（2）崇尚简约。运用3D打印可以一体成型，无需组装。在浮躁的社会中，很多年轻人更加崇尚简约的家具设计，所以在应用3D打印技术的过程中，切忌“浮夸”，要以实用为主，进而满足消费者的需求，确定定制设计的关键点。
（3）彰显身份。如果消费者在应用过程中，有的人是为了彰显自己的身份，对于这样的需求，在运用3D打印技术的过程中，可以倾向于古风设计，使定制家具更具韵味，彰显身份。
2.3制定定制家具方案
当确定定制家具的设计点以后，就需要制定3D打印技术定制家具的方案。以椅子为例，其具体的方案设计包括以下几点。
（1）经过对消费者了解、前期的头脑风暴等，在设计椅子的过程中，其具体的设计意向主要包括包裹、分割，然后结合既定的设计点进行设计创意。
（2）通常来说，创意阶段需要几位设计师进行商讨，在思想的碰撞下确定设计草图。然后不断进行深化，确定椅子的功能和造型，如图2所示。另外，在设计的过程中可以通过绘制草图优化设计方案。
（3）依据最终的设计图，使用3D打印技术完成定制家具的全过程。结合草图，椅子的最终成品为：椅子的曲面以直角转折为主，其主体为黑色的塑料，而椅子腿为木材，通过塑料、木材的相互结合，使整个椅子呈现出时尚、大气的视觉效果。椅子的整体采用分割、包裹的设计方式，将椅子的整体分为3个主要部分，最后使用3D打印技术进行打磨处理，然后完成成品。
2.4选用定制家具工艺
基于对3D打印技术的了解、家具定制的方案等，在定制的过程中需要根据需求应用3D打印粉末烧结成形技术。在此基础上，在打印家具时，3D打印粉末烧结成形技术能够更好地处理木材的颜色，使椅子的成品更具自然美（见图3）。
图3 3D打印粉末烧结成形过程
3结语
3D打印技术的设计、成型和修复技术，无论对现代家具还是传统家具都具有一定的应用价值，特别是利用该技术进行定制家具设计时更能体现出它的技术优势，满足消费者的实际应用需求。结合当前创意家具设计定制的基本发展优势，3D打印技术应该会被越来越多行业所采纳应用，确保未来家具市场开发与生产的全面更新与进步。
参考文献：
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[2]3D打印的发展现状分析[J].王灿才.丝网印刷.2012（09）
[3]3D打印技术与产业的发展及前景分析[J].王雪莹.中国高新技术企业.2012（26）
[4]3D打印家具的技术原理与发展趋势[J].刘碧瑶，邸贵玉.设计艺术研究.2016（06）
[5]浅析3D打印技术在定制家具中的应用[J].万海鑫，马思远.梧州学院学报.2018（03）
论文作者:钟云腾
论文发表刊物:《基层建设》2019年第19期
论文发表时间:2019/9/21
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