三维打印快速成型技术及其在内衣开发上的应用

李家成 陈海宏

摘要：当前，我国内衣行业发展十分迅猛，消费者对内衣品质、款式和风格的要求越来越高。以三维打印快速成型技术为主要代表的开发技术，在内衣设计、生产方面发挥着重要作用。三维打印快速成型技术是一项逐渐发展成熟的前沿科技，广泛应用于内衣生产的各个环节，对推动内衣生产的高效高质量发展发挥着重大作用。本文以介绍这项技术的基本情况为切入点，并对其在内衣开发上的应用进行较为深入的探究。

关键词：三维打印;快速成型;内衣

人们常贴切地将内衣称呼为第二肌肤，作为与人体密切接触的服饰，它既发挥着各种实际用处，又周到地保护着消费者身体。自我国开始研发内衣以来，在经济发展、人们生活水平提高、消费能力增强以及审美观念提升等因素的影响下，内衣生产量、消费量逐年增长，内衣已经成为我国市场潜力最大的服饰类型。但与此同时，消费者对内衣样式、质量的要求也变得越来越高。换言之，在市场大发展背景下，内衣设计成为了消费者重要的关注点，而新技术推动内衣设计创新则成为了有效对策。三维打印快速成型技术与传统的工艺和面料相比，有着十分突出的优势，其生产便利，效率高，材料质量好，能够在很大程度上实现内衣的个性化订制，即便目前还不能完全与传统制造业相比，但无疑拥有巨大的市场潜力。

1.三维打印成型技术概述

三维打印成型技术又可简称为3D打印，在实践中常被称为快速成型技术，驱动力为数字模型，是借助连续分层和制造，将材料逐层叠加后来生产产品的一种技术。三维打印成型技术可以将虚拟的、网络化或数字化的设计快速打印成实物，特别是对于那些结构十分精巧，形状又异常复杂的物体而言，利用三维打印成型技术有着十分有力的效果。三维打印成型技术开发于1984年，现已在多个行业得到了较为广泛的应用，如汽车制造、航空制造、医疗保健和珠宝生产等。三维打印成型技术的优势在于快速成型、快速制造，生产周期短、效率高，能够直接根据设计模型打印成为实物。据不完全统计，2020年三维打印市场为98亿美元，预计今年年底可以达到109亿美元。由此可见，三维打印成型技术市场潜力异常巨大。

2.三维打印快速成型技术打印内衣的材料

目前比较成熟的三维打印技术主要以熔融沉积快速成型（FDM）、光固化成型（SLA）、选择性激光烧结（SLS）、分层实体制造（LOM）、三维喷涂粘结为主，见表1。相比于传统制造业制作内衣材料十分丰富而言，目前运用三维打印快速成型技术打印内衣可用的材料还比较少，主要包括尼龙、硅胶以及聚乳酸。一方面是因为部分材料不适合三维打印;另一方面是因为三维打印仍处于发展阶段，材料研究正处于起步阶段，有待发掘。

2.1尼龙材料

市面上的N12比基尼是一款整体由三维打印快速成型技术打印而成的，其主要的原材料就是尼龙材料。设计师在打印过程中采用了选择性的激光烧结手段，通过激光将不同尺寸的环状、片状的尼龙材料用弹簧连接起来。其中，圆环设计是经特定代码实现，圆圈主要是通过曲面的曲率，由代码自动加以布置的。总体来看，用尼龙材料三维打印内衣的成本较高，但其优势也十分明显，即内衣的稳定性较强且具有良好的柔韧性，舒适感较好，在打印的过程中基本上不会发生折断的问题。

2.2硅胶

硅胶是目前市面上广泛应用的一种材料，其弹性较好，稳定性较强，且能够更好地与生物相融。国外研发人员首次尝试用硅胶打印内衣，其主要采用的是具有非常高弹力的硅胶，并在网布上直接打印一定数量的硅胶花卉图形，突破了传统的蕾丝制作方式，展现出了一种独特的立体浮雕感。硅胶具有较高的强力，十分柔软，舒适性高，能够较好地防止内衣勒痕的产生。实际上，经过首次开发后，德国慕尼黑的材料制造商便开始大力推广使用硅胶材料通过三维打印技术打印内衣。

2.3聚乳酸

国外设计师合作完成了三维打印快速成型的一系列比基尼服饰，这一套该比基尼的主要原材料就是聚乳酸。聚乳酸主要提取于各类可再生资源，比如玉米、稻草、小麦秸秆等，不仅具有较高的环保性，而且还比较耐磨，十分舒适，能够实现自我降解。

3.三维打印快速成型技术在内衣开发上的具体应用

3.1 三维打印快速成型技术应用于大码内衣设计

在内衣设计制造过程中，大码内衣长期都是该领域的重难点，制约着内衣行业整体设计和制造水平的提升。一方面是因为大码内衣具有非常大的负重，穿戴大码内衣会增加消费者自身肩部压力，可能会引发背部、胸部、腰部疾病。另一方面是因为大码内衣传统设计较难，协调性较差。应用三维打印快速成型技术后，设计师可以用塑料的嵌入结构代替传统的钢圈结构，这既能实现减重的效果，又能够切实避免大码内衣对穿戴者身体造成损害，防止钢圈结构压迫乳房，换言之，可以有效地避免大码内衣可能导致的健康风险。

3.2 三维打印快速成型技术应用于个性化内衣设计

从实践看，目前市场上绝大多数款式的内衣都是既定标准的码数进行生产的，但可能与部分消费者的胸型、乳房大小并不相符合，标准化设计和标准化生产忽视了部分人群的个性化需要。内衣设计和生产未能够全面考虑所有人群的实际情况和具体需要是现有内衣生产难以解决的痼疾，内衣设计忽视消费者的细微差别，导致标准化的内衣无法满足其消费需求，甚至导致内衣品牌形成受损的问题也时有发生。在应用三维打印快速成型技术后，内衣设计可以更加个性化地进行，可以根据消费者胸型和乳房的实际情况进行设计，在提高设计针对性的同时提升内衣设计效果，增强内衣穿戴舒适度。

3.3 三维打印快速成型技术应用于舒适内衣设计

如前所述，由于消费能力提高，越来越多的消费者更加注重内衣的舒适性，是否舒适已经成为与质量具有同等重要性的衡量标准，标准化设计忽视了个别需求，导致了内衣舒适程度降低。三维打印快速成型技术可以制作植绒的硅胶调校，应用到舒适内衣设计中就可以有效地弥补针织物的短处，强化内衣弹性，增强其伸缩性，从而提高内衣的舒适度。

4.结语

综上所述，三维打印技术以其独特的优势特点成为了当前科技领域的焦点。将三维打印快速成型技术应用在内衣的开发，为内衣产品的多样化提供了更多可能，也为人们带了个无与伦比的体验效果。三维打印技术已经在大码内衣、个性化内衣和舒适内衣领域进行了探索应用，未来也将在内衣应用领域和应用效果提升方面继续不断深入，推动内衣行业向技术集约型发展。

参考文献

[1]于维晶，程浩南，楊陈.石墨烯保暖抑菌复合功能女士内衣面料开发[J].针织工业，2021（06）：14-17.

[2]黄春悦，朱军，邢明杰.负离子涤纶/吸湿排汗纤维内衣面料的开发[J].山东纺织科技，2020，61（04）：16-19.

[3]张鑫.棉/抗菌粘胶纤维/汉麻混纺功能性内衣针织面料开发[J].纺织导报，2019（12）：63-67.

[4]高兵.薄荷纤维抗菌针织内衣面料开发及性能研究[J].针织工业，2019（02）：5-8.