基于3D打印技术的文创产品开发设计研究

摘要：现代社会，人们在制作新型文创产品时，开始越来越多的使用3D打印技术。使用3D打印技术，大大扩展了文创产品制作的视野，打破了传统制作技术的局限性，为文创产品的设计和生产提供了重要的帮助。故而研究探讨3D打印技术在文创产品开发设计中的应用有着重要价值。

关键词：3D打印技术;文创产品;开发设计;

我国有着极为丰富的旅游文创产品资源。如今，文化创意产业发展方兴未艾，文创产品丰富多彩。文创即是文化艺术的创造，其本质是对创造者的艺术构思进行还原。在文创产品开发设计的历史上，在传统制作工艺的制约下，很多特殊的设计不能制造，很多精巧的构思无法还原，或者还原的时间漫长、工艺复杂，成本极高。在3D打印技术出现以后，一切工艺上或者制造上的阻碍不复存在，设计人员可以生产出完全符合设计思想要求的文创产品。

1.3D打印技术的原理

20世纪90年代中期，3D打印技术出现，并制造出世界上第一台3D打印设备。与传统的打印设备不同，这是一种快速成型的设备。3D打印技术的原理就是先利用专用软件在计算机上展开产品的三维设计，再把设计构思的模型予以分解，做成几个平面切片，之后将设计分解的平面切片数据传输到打印设备，把胶状物质喷在成型区域以方便物质的定型。接下来采用逐层堆积粘结的方式，将打印所需的粉末状或者液体材料输出至胶状物质，使二者结合固化，不断重复，直至设计的文创产品堆叠成型。

与传统的减材打印技术相比，3D打印技术有很多优点，一是采用层层叠加工艺制造产品，而不是传统的剪裁工艺，避免了浪费;二是对于剩余的打印材料，由于没改变其物理性质，还可以留待后续使用，节省了材料;三是3D打印技术主要利用计算机设备和软件技术，打印制造过程无需传统的机床，提高了工艺制造的精度，降低了生产成本，减少了人力物力投入，缩短了产品制造周期。

2文创产品设计开发中采用3D打印的优势

第一，采用3D打印技术可以使文创产品的设计开发过程大大优化。3D打印技术借助相关软件和数字技术完成复杂产品的设计和流程开发。例如，它可以利用数字技术把相对复杂的文化视觉要素设计成直观的造型，随后借助3D打印将设计好的造型制造成现实的产品。该技术使文创产品设计不再受传统技术和研发、产品材料的限制，拓展了设计和创新的空间。

第二，采用3D打印技术可以提高生产效率，具有较高的经济价值。3D打印技术集成了数字技术，简化了产品生产流程，节约了产品生产时间，降低了产品生产难度，提高了产品设计制造的精度。对于生产企业来说，节约了大量的研发生产成本，让产品从设计构思到转化为实际产品的过程更为方便。既提高了生产效率，又体现出极高的经济价值。

第三，采用3D技术促使文创产品设计走向实用化和多元化。由于传统生产制造设备的制约，很多文创产品仅具有观赏价值，无法转向实用。随着3D打印技术的推广使用，很多文创产品不仅具有观赏价值，还具有实用价值，促进了文创产品功能的创新，使文创产品具有更大的发展空间。3D打印技术在实现设计师的造型设计上具有优势，推动了文创产品设计的多元化。在3D打印技术的支持下，文创产品的设计开发不再受制于传统材料和工艺，增加了新材料、新技术的应用，加速了文创产品设计和创新。

3文创产品设计中应用3D打印技术的途径

第一，使用3D打印技术进行文创产品外观造型设计。文创产品设计是一项极为重要的工业设计内容，在开展文创产品外观造型设计时，统筹考虑到文创产品的主题、产品的设计和加工实现能力、文创产品的人文环境。其中，产品设计对制造工艺外观造型的实现有着较大影响。在3D打印技术应用之前，很多精巧的文创产品设計受制于加工制造能力的不足或加工精度的欠缺，无法实现设计师的构思，不得不降低设计难度，更改设计内容。随着3D打印技术的发展与应用，文创产品的设计与开发完全摆脱了传统技术和工艺的束缚，设计人员可以充分发挥自己的想象力。借助3D打印技术，加速产品从设计到成型的过程，实现了文创产品造型的多样化，复杂的、加工难度高的文创产品不再成为设计的难题，文创设计人员只需专注进行文创产品的设计和创新工作即可，实现了“设计即生产”。

使用3D打印技术无须传统制造技术生产产品前的制造模具环节，设计师可以在产品设计阶段直接对产品的造型设计展开各种随意的变化，之后借助打印设备生产文创成型产品，满足设计师的各种设计需求。产品造型设计趋向多元化，在人机环境领域、经济领域、技术领域，产品造型设计都得到了广泛应用。在该过程中，产品的美学元素逐渐凸显，表现方式趋向艺术化，对消费者的审美起到了引导作用。

使用3D打印技术有助于打造全新的文创产品设计体验。我国博物馆众多，从前，这些博物馆在主题文化创意产品开发中，受制于技术条件，为保护博物馆藏品，设计的文创产品必须同藏品保持一定距离，对于一些特别珍贵的文物甚至无法进行异地展出。在应用3D打印技术后，则可以打印出高精度产品，为文创产品消费者提供全新的消费体验。甚至可以将消费者喜欢的文创产品或符号打印出来，实现把文化“带回家”的愿望，促进了文化的推广与普及。例如，在设计灯罩时，设计人员可以选取自己喜欢的文化元素融入灯罩设计中，之后借助3D设备直接打印出成品。例如，将烟灰缸设计成人体肺器官的形状，并添加相应的颜色，从而加深“吸烟有害健康”的警示意义。

再者，可以利用3D打印技术专门为某些特殊群体设计制造相应的文创产品。设计人员可以提取一些文化产品的典型特征，设计出专门产品以满足视力障碍者、肢体残疾者和青少年等特殊群体的需要，为其近距离接触文创产品提供方便。或者还可以利用3D打印技术打印文创产品的零部件，组织有兴趣的爱好者展开组装，以更好地帮助人们了解文创产品的结构。通过这样的方式，一些具备3D打印能力的组织和个人足不出户，就可实现对感兴趣的文创产品的复制，极大地丰富了人们对文创产品的设计体验。

4结语

总之，随着科学技术的进步，文创产品设计理论与实践有着很大的发展空间。相关领域要不断提高理论创新的水平，拓展3D打印技术使用空间，使其更好地服务于文创产品的设计开发工作，为消费者提供优质的消费体验。同时，创新文创产品的设计开发理论，拉进人与人的距离，促使消费者积极主动地体验文化、感受文化，最终提升文创产品的设计开发水平。

参考文献：

[1]穆王君.试论基于3D打印技术的创意文化产品设计 [J].山东工业技术. 2017（23）

[2]孔毅.基于3D打印技术在文创产品设计中开发应用 [J].设计. 2017（10）

[3]芮正佳. 3D打印用PLA的改性及在包装领域应用研究进展 [J].塑料科技. 2021（04）

[4]卢磊.基于3D打印技术下时尚鞋靴造型设计应用分析 [J].流行色. 2021（02）

[5]余森林，毛一鸣. 工业4.0时代3D打印技术对工业设计的系统性影响 [J].设计. 2016（19）

[6]吴平.3D打印技术及其未来发展趋势 [J].印刷质量与标准化. 2014（01）.

作者简介：张路（1983-），男，汉族，籍贯：湖北省武汉市，现就职于武汉文理学院人文艺术学院，讲师，硕士学位，专业：动画，研究方向：数字媒体技术、动态图形设计方向。