3D打印技术定制化家具创新设计

　　基于3D打印技术的定制化家具创新设计

     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家具设计的发展方向。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。

　在互联网经济时代，家具设计必然会直接受到新技术、新材料、新理念的影响，家具设计也随之提出了更多的思路和研究方向。在分析传统家具制造方法和现有3D打印技术的基础上，利用3D打印技术研究快速成型技术下家具设计的发展方向。探讨了3D打印给家具设计带来的个性化、轻量化设计层面的变化，以及3D打印在家具设计开发过程中的实际应用价值。

　　1 3D打印的概述

　　随着快速成型技术的发展，兴起于20世纪80年代的3D打印技术，不再专属于科学家，已经逐渐走进人们的生活并深受消费者的欢迎。3D打印元素在产品尤其是高端定制化产品，比如汽车零部件和装饰部件制造中，也得到越来越多的体现。3D打印技术的广泛应用，必然会创造新的商业和生产模式，新的设计理念，改变现有传统产业结构和人们的生活与工作方式。

　　3D打印是一种变革性、数字化增材制造技术，它与普通打印工作原理相似，是通过读取数字模型文件信息，将粉末状金属或塑料等可粘合材料，逐层叠加累积成三维物体。随着3D打印技术的普及和成本的降低，它被广泛应用于建筑、工业、动漫等设计领域。在设计上应用3D打印技术，具有以下的优势：制造复杂物品节约成本、产品多样化节约成本、无需装配、成型时间快、造型多样化、材料无限组合、减少废弃副产品、节省空间、制造方便。其缺点是：（1）3D打印尚且不能批量生产工业产品，打印的材料和速度受到限制；（2）3D打印产品存在质量安全问题；（3）相关法律条文和法律制度还不完善，可能存在知识产权纠纷问题。

　　2家具设计的发展趋势

　　當今，随着经济社会的发展，新材料、新技术和新的设计理念的涌现为家具设计的发展提供了更广阔的平台，家具作为家居生活中的必备物品，消费者对家具的创新设计充满期待，创新设计成为了未来家具设计的主要发展趋势。家具的设计创新主要包括造型创新、功能创新、材料创新、技术创新等。

　　造型美观的家具更易受到人们的亲睐，家具创新首先应从造型方面入手，造型创新需要建立在继承传统的基础上，融入现代设计理念。在设计创新时，我们会重点关注的是功能性创新，常用的设计创新手段就是在原有家具产品的功能上添加额外的功能，从而使得家具更受消费者的喜爱。材料是家具设计的重要组成部分，随着新材料不断的出现，不同材料之间的组合运用成为了未来家具设计必然的发展趋势。新技术的出现推动了家具设计的创新，为家具的造型设计和生产方式提供了更多的可能性与可操作性，变革家具设计的理念与方法。

　　其次，共同设计（Co-design）成为了未来发展的一种趋势。设计师、用户、商家共同参与到家具设计的过程中，设计由设计师主导，把消费者的个性化需求更多的融入到设计理念中。如今，80后、90后已经成为主流消费群体，彰显个性已经成为了年轻人的一种生活方式，用户不再满足于家具传统单一的设计风格和功能，而更多的关注于个性化、简约化和独具特色的家具。个性化定制家具必然会成为未来家具设计的主流。

　　3 3D打印对家具设计的影响

　　国外设计师早已尝试在前期概念评估阶段，利用3D打印技术制作三维模型用来推敲产品形态、比例关系。3D打印对家具设计的影响主要体现在造型设计多样性、设计流程优化以及满足个性化需求等方面。

　　3.1造型设计更加多样化

　　3D打印技术的出现，解放了设计师的想像力。对于运用传统制作工艺很难生产的部件、一体成型的参数化有机形态，运用3D打印快速成型技术，可以帮助设计师更加快速、准确制作出预期的外观形态。3D打印技术改变了传统设计中的三维塑形方式、空间组织形式、审美方式，使设计师可以设计大量的有机形态的家具。例如，扎哈.哈迪德设计的Aqua桌，桌面与桌腿一体化，无边无际，桌腿正上方的桌面更像三个深渊，产品体现了扎哈有机设计的风格。

　　3.2设计流程优化 在家具概念设计时期，作为设计工具的3D打印技术，它可以帮助设计师和工程师推敲产品细节、改良产品结构、设定产品的外观造型、功能结构与使用触觉反馈。传统的原型一般采用发泡或粘土制作，模型精度与质量均不高，同时，制作模型耗费的时间与精力都比较长。3D打印技术可以让设计师在家具设计前期阶段，快速打印出三维实物模型，从而更加直观的观看家具的体量关系、形态以及设计细节，帮助设计师更好的完善和改良设计方案，尽快让产品进入市场。

　　3.2符合个性化需求

　　家具设计的个性化与定制化是未来发展的主要趋势。3D打印技术的出现可以更好的帮助设计师实现家具定制化与个性化的设计需求。受传统大批量生产方式的制约，消费者的差异性很难在设计中体现出来，个性化与定制化需求通常被忽视。例如，储物盒的尺寸设计，过去的设计模式都是让消费者去购买市场上千篇一律的储物盒，3D打印技术可以根据消费者的喜好，设计出与用户使用习惯相匹配的产品。用户可以根据实际情况、个人喜好、行为习惯，参与家具的设计与生产，3D打印技术使得产品的定制化与个性化成为了可能。

　　4设计实践

　　4.1设计背景与研究方法

　　对中国都市年轻人围绕“个性化定制”的生活方式的需求和设计机会进行研究与分析，并有针对性地提出具有实验性和可持续性的设计创新方案。

　　设计研究主要分为三部分，第一部分是明确选题的概念、研究内容、研究意义。然后，从80后和90后两个群体入手，分析青年人对于 “个性化定制”的认识和观念，从而确定研究主题为“个性化定制家具设计”。

　　第二部分是使用二手资料调研的方法了解“个性化定制”的现状、优势与劣势、发展趋势，基于上述调研来确定“用户研究”访谈的内容和重点。

　　第三部分是用户调研阶段，精心选择筛选了10 个目标用户（都市白领和在校大学生）进行访谈。通过调研发现，青年人，基于基于个性化的自我表达以及生活方式的创新对于“个性化定制家具”十分关注，设计机会随之而来。

　　4.2发现点与设计机会

　　“彰显个性，表达自我”已经不再是一个简单的口号，享受“专属定制”服务，成为大多数用户的选择。“个性化定制”逐渐成为了一种简约而时尚的生活理念，对于用户而言，定制产品成为一种非常愉悦的生活经历，不仅是为了炫耀财富和彰显身份，而更多的是关注自我情感的表达。

　　4.3基于3D打印的定制化家具设计方案

　　4.3.1前期草图方案

　　经过前期意向讨论分析之后，选择分割与包裹作为设计意象，结合概念设计点进入创意阶段。

　　4.3.2设计方案深化

　　在确定了创意草图的基础上，继续深入，完善设计方案造型以及功能，如图1所示。笔者通过不断绘制草图来找出不同的设计方案，并对相关的设计方案进行不断的完善。

　　4.3.2整体效果图

　　设计整体的效果图如图2：椅子的设计以直角转折的曲面为主，椅子主体采用黑色塑料，木腿采用木材，木材与塑料材质的结合，让整个座椅在视觉上比较大气时尚。椅子采用分割包裹的设计语言，体现了分割的美感，整个椅子被分割成了三个不同形状的部分，通过木材把三个部分连接起来，形成一个整体。利用3D打印技术分别把三个部件打印出来，然后打磨处理，把整个产品组装起来。

　　5结语

　　笔者运用3D打印技术对家具设计进行了尝试性实践，试图探索家具设计中设计流程、设计方法和外观造型的创新。通过实践发现3D打印技术在实现家具个性化与定制化设计时，不仅改变了传统的制造模式，还可以变革设计思路，释放设计师的想像力和创造力。设计师可以通过3D打印技術快速的把自己的创意变成实物，摆脱对传统工业的依赖性，实现定制化与个性化家具产品的生产。

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