3D打印,過往多聚焦于塑膠類型材質(zhì),運(yùn)用范圍受到限制。但隨著此種積層制造技術(shù)邁向成熟,以金屬粉末作為打印材料也逐漸變得可行,不但可用于家具、家用產(chǎn)品,甚至亦能延伸出建筑結(jié)構(gòu)之制造,為工業(yè)設(shè)計(jì)開創(chuàng)出全新發(fā)展路徑。
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數(shù)字設(shè)計(jì),在應(yīng)用軟件逐漸普及后,將創(chuàng)新目標(biāo)轉(zhuǎn)向制程與材質(zhì)運(yùn)用,3D打印結(jié)合了軟件運(yùn)算、材質(zhì)實(shí)驗(yàn)與制程革命,可望將人類文明的演進(jìn),再推向下一個里程碑。
數(shù)字打印 關(guān)鍵在于制程革命
出身于荷蘭的尤里斯.拉曼(Joris Laarman),是頗被看好的中生代設(shè)計(jì)師,在設(shè)計(jì)、科技、科學(xué)、藝術(shù)交會的“數(shù)字設(shè)計(jì)”領(lǐng)域格外受到矚目。
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尤里斯.拉曼認(rèn)為,隨著電腦控制的軟件、機(jī)器以及新型材質(zhì)逐漸降低成本,以3D打印技術(shù)為首的數(shù)字生產(chǎn)將不再只是作為原型打樣而已,更將成為量化生產(chǎn)的實(shí)際選項(xiàng)。在他看來,3D打印技術(shù)不只酷炫,意義更在于改變傳統(tǒng)產(chǎn)品制造流程,借由減少運(yùn)送里程、強(qiáng)調(diào)本土制作,減少對環(huán)境沖擊。
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盡管目前大部分3D打印材質(zhì)—“塑膠”,一時仍難見到商業(yè)化大量應(yīng)用前景,不過逐漸興起的金屬粉末“積層制造”,則被視為大有可為。
金屬打印 運(yùn)河橋梁一體成形
尤里斯.拉曼近期創(chuàng)舉,就是在阿姆斯特丹市區(qū)設(shè)計(jì)了一道橫越運(yùn)河的橋梁,采用機(jī)器手臂與3D打印技術(shù)生產(chǎn)。由于“積層制造”在細(xì)節(jié)上能夠做到一體成形,因此無須額外支撐,便能確保結(jié)構(gòu)安全,讓造型更趨簡練優(yōu)美。
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過去由于受到技術(shù)局限,金屬零件不易一次鑄造,或自單一金屬塊切割而成,往往得分成數(shù)塊再焊接、組裝,容易產(chǎn)生結(jié)構(gòu)弱點(diǎn),增加額外重量。新近運(yùn)用的“雷射金屬沉積”,除利用雷射讓噴射出的金屬粉末材料熔融后覆蓋于母材上,也可將金屬粉末熔融后直接塑型,避免上述缺點(diǎn)。
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這座運(yùn)用“雷射金屬沉積”技術(shù)的全球首見3D打印橋梁預(yù)計(jì)在2018年落成,不但在預(yù)鑄工法更上層樓,也在創(chuàng)新、美學(xué)等面向?qū)懴滦马?,?D打印不再只是概念奇想,而成為真正可落實(shí)之生產(chǎn)方式。
下載制造 家具制造新革命
你可以想象用電腦“下載”,也可以制造椅子嗎?如果在家就可“Download”椅子,未來還需要家具店嗎?尤里斯.拉曼設(shè)計(jì)的“骨形椅”(Bone Chair)與“制作者椅”(Maker Chair)都打破刻板思維,它的發(fā)想概念是:只要從網(wǎng)絡(luò)下載設(shè)計(jì)藍(lán)圖與制程指示,便能利用人工智能演算與3D打印,在全世界各角落被“打印”出來,甚至還能按照自己的意思進(jìn)行修改,進(jìn)化成更具個性的版本。
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“制作者椅”(Maker Chair)的取名靈感,與DIY makers以及扭轉(zhuǎn)傳統(tǒng)“工藝匠師”角色的概念相關(guān),這款家具的12組設(shè)計(jì),零組件都由3D打印而來,在精密計(jì)算下幾乎毫無誤差,可像立體拼圖般快速組合。
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另一款“骨形椅”(Bone Chair)則利用電腦運(yùn)算模擬骨骼生長情境,結(jié)構(gòu)需要多加支撐的彎折處,可適時多加入材質(zhì),反之,無需支撐處則可酌量減少原料,因此造型的厚薄胖瘦,完全跳脫過往家具設(shè)計(jì)桎梏。
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另一款“龍騰椅”(Dragon Bench)則帶有中式書法的龍飛鳳舞,亦是設(shè)計(jì)師自家實(shí)驗(yàn)室研發(fā)的3D打印技術(shù)制成,借由電腦控制的工業(yè)用機(jī)器手臂進(jìn)行鋼、鋁、銅、青銅、不銹鋼等金屬“打印”。雖然這張椅子看來很細(xì)膩,但其實(shí)擁有完整支撐效果,無需額外補(bǔ)強(qiáng)結(jié)構(gòu),讓設(shè)計(jì)美學(xué)發(fā)揮得更淋漓盡致,突顯3D打印設(shè)計(jì)的獨(dú)到之處。
服飾、樂器也朝向3D打印量產(chǎn)
目前3D打印最普及的范疇,當(dāng)屬塑料材質(zhì)運(yùn)用。美國設(shè)計(jì)師Jessica Rosenkrantz推出“神經(jīng)系統(tǒng)”(Nervous System)服飾,便采用尼龍材料;它在時尚史上最大突破點(diǎn),就是略去“剪裁”流程,借由電腦模擬計(jì)算,直接聚合大小不同的三角鏤空模組,拼出整件洋裝,并達(dá)到客制化,堪稱是運(yùn)用21世紀(jì)新科技制造的“現(xiàn)代蕾絲”。
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傳統(tǒng)服裝,往往必須借由立體剪裁,將平面織品進(jìn)行拼組,方能成為適合人們穿著之衣物。但這種新形態(tài)的“運(yùn)動學(xué)服裝”(Kinematics Garments)從一開始就以3D進(jìn)行立體設(shè)計(jì),直接取用身形掃描的數(shù)字信息進(jìn)行噴印,輕松達(dá)到量身訂做的貼合境界。
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與傳統(tǒng)織物不同的是,這種3D打印服裝在耐韌度、垂墜性、延展性、透氣性、視覺圖紋等面向都大相逕庭。成品在噴印前只要通過一款“Kinematics Cloth”app應(yīng)用程式進(jìn)行設(shè)定,就可做到件件因人而異。
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不只衣物能靠積層制造,就連“樂器”,也開始邁向3D打印量產(chǎn)。一款由瑞典ODD guitars公司推出的Atom Guitar電吉他,同樣借由“打印”進(jìn)行生產(chǎn),大大扭轉(zhuǎn)人們對樂器制造的既定印象。這款電吉他有著奇特的鏤空主體,搶眼的透空圖紋,靈感來自漂浮水面的不規(guī)則油漬圖形。樂器外殼看來雖脆弱,但由于采用尼龍工程塑料Duraform PA,因此其實(shí)極為堅(jiān)韌。
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或許,人們?nèi)蘸髮⒉辉傩枰痰?,甚至連快速便捷的網(wǎng)購也不再有存在理由,只要一臺3D印表機(jī),就能通過數(shù)字傳輸,在家“接收”實(shí)體商品,成為對未來生活的大膽想象。