吴逸飞 :对于3D打印和艺术设计而言,3D全彩打印技术的核心竞争力是材料

来源/作者:中国3D打印网| 发布:智能装备网|发布时间:2021-12-03|阅读:612
       之前的三篇文章,我已经谈及了FDM、光固化和粉末打印,它们随着技术的成熟已经趋向大众化。而在3D打印技术逐步普及的进程中,终会有一些另类的技术出现,3D全彩打印就是其中最耀眼的一颗珍珠。全球拥有3D全彩打印技术的企业可谓是凤毛麟角,所以这项技术总给人一种遥不可及的感觉,而事实上它是非常普遍的,因为3D全彩技术的核心还是Inkjet,无非就是在平面打印的基础上增加了Z轴。如今行业中知名度高的全彩打印技术分别为HP的MJF和Stratasys的PolyJet,而我认为这两种技术的核心竞争力是材料而不是色彩。下面我将通过技术本源、艺术设计和设备规划来谈一谈为什么我觉得材料才是重心。
△HP Jet Fusion 580和 Stratasys J850

     首先从技术本源出发,MJF的核心是尼龙粉末打印,PolyJet最初则是多材料打印。由于HP本身就是平面全彩打印的巨头,所以对于HP而言将粉末打印和Inkjet进行融合是自然而然的结果。其实最早尝试这种融合的是3D Systems的CJP系列,早期就在自家的粉末打印设备上通过添加彩色墨盒来实现3D全彩打印。PolyJet也是相似的情况,最早这个技术由以色列公司Object开发,该公司推出的第一台PolyJet机器的核心点是多材料而不是全彩,只是后期和Stratasys合并后才转型为3D全彩打印。由于PolyJet技术源头是Inkjet,所以将PolyJet技术从多材料转换到3D全彩打印也是顺理成章的结果。通过对于技术本源的探索,不难看出这两项技术最初都不是为3D全彩打印而开发的,而是在粉末和多材料打印的基础上添加的全彩功能。

△ProJet CJP 660Pro和技术原理(https://www.manufacturingguide.com/en/color-jet-printing-cjp

其次站在艺术设计的角度,材料比色彩重要。以服装设计为例,面料的重要性远高于设计。在纽约,刚毕业的服装设计系的研究生进入知名服装设计公司实习,第一件事往往是被安排采购和测试面料,因为这些公司明白优秀的设计必须建立在舒适度上,客户不会为穿着难受的衣服买单。3D全彩打印的服装设计也是一样的道理,PolyJet能打印柔性材料,而和Stratasys合作的设计师最终还是在布料上进行了3D全彩打印。MJF的着重点也同样是在材料,相关设计案例都是在尼龙材料的适用场景内的,例如头盔和眼镜。回到色彩本身,我认为3D全彩技术是过剩的。虽然3D全彩技术所涉及的色彩范围极广,但是根据实际的设计需求来看,设计师所用到的色彩范围不多于5000种,潘通C卡和U卡总和为4322种,平且对于单个产品的色彩需求普遍不会多于两位数。当代社会是一个产品和色彩过剩的时代。过剩直接就导致了消费者对于单个产品的色彩需求是趋于简约的。从巴洛克时期的洛可可风格到现代主义风格,再到当下依旧盛行的极简主义,“Less is More”的设计语言始终占据主流地位。所以无论是艺术还是设计,色彩一直是点缀,材料才是站在聚光灯下的魔头。

△PolyJet打印的服装和布料

从设备规划来思考,HP公司的技术主线一直是粉末打印,这个是毋庸置疑的,今年该公司正式推出了金属打印。如果说HP还要继续研发3D全彩打印,我认为可能会在尼龙的基础上增加TPU材料从而来实现全彩的软硬料同时打印,打印完后的多余粉末再用离心机进行材料分类。对于Stratasys,之前在讨论技术本源的时候已经说到PolyJet最初就是多材料打印,只是后来改变了方向。回看近两年Stratasys的设备面市顺序,从Polyjet J55面市后,该公司相继推出了J850pro、J35pro和J55prime, 这三台设备又重新回归到了多材料打印。如果再深入挖掘一下PolyJet的展示样件,不难发现仿材质是该技术最多的展示案例,例如仿玻璃、木材、陶瓷和水果,所以换一种角度看我们也可以把3D全彩打印本身归类进多材料打印技术中。
△HP和Stratasys的公司样件

综上所述, 3D全彩打印技术的开发初期都是以材料为核心,然后艺术设计中的材料优先级高于色彩,最后相关公司的设备规划始终是聚焦于材料,因此3D全彩打印的核心竞争力始终是材料,而且材料也是3D打印和艺术设计行业里的核心竞争力。

△个人HP全彩打印眼镜(获HP色彩大赛一等奖)和PolyJet全彩作品系列:“Mushroom”
(采编:www.znzbw.cn)
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