3D打印技术产品设计探究

1、3D打印技术产品设计探究 摘要：本文结合3D打印的一般流程和主要优势以及材料特性等特点，提出了在产品设计创新四个阶段对应的创新应用，构建出以3D打印技术为基础的产品设计创新模型。 关键词：产品设计；3D打印；创新开发 目前很多学校开设的3D打印课程均以工业设计课程体系为参考。3D打印技术是以3D打印机为载体，将相关软件、基本绘图技能和创新设计等融合，进行增材制造。而工业设计则主要解决生活实际问题、提出解决问题的方案，实现真正的产品设计开发。 一、3D打印技术的一般流程 3D打印作为一种新型制造装备，可以应用的材料种类很多，从塑料到金属、陶瓷以及橡胶等，甚至食物。3D打印的一般流程包括：三维模型

2、、数据切层处理、3D打印机加载、分层加工、叠加成型五个部分。以SL立体光固化打印机打印卫浴花洒为例，可先用rhino（犀牛）建模软件完成三维模型；然后用magic软件进行曲面修复等数据切层处理工作;把保存为*.stl格式的模型加载到3D打印机；设置模型所需要加强支撑位置和截面填充类型后机器就可以自行分层加工。 二、3D打印技术的主要优势 3D打印的优势主要包括：其一，在原材料叠加成型过程中不必对材料进行切削，也节约了产品开发的模具成本；其二，加工成型速度快，生成周期短；其三，传统制造工艺难以脱模的产品外观以及结构复杂的产品，能不增加任何成本生成模型，表现出明显的应用优势。 三、3D打印技术对产

3、品设计创新开发的可能应用 首先，3D打印技术是产品设计创新开发中原型设计阶段的需要。在设计调研阶段产品设计师通过智能数据（如样式库、材料库）分析手段获取设计需求进行概念生成。再基于3D打印优势通过智能并行协同策略来实现概念设计制造信息的有效反馈，大幅缩短产品研发周期，提高原型设计品质。其次，3D打印技术是产品设计创新开发中造型设计阶段的需要。传统制造工艺技对产品形状有物理限制，很多形体只能存在于想象之中，无法生产出来，特别是加工曲面复杂的形体。3D打印打破了设计师在传统思维上的局限性，设计师通过三维建模就可以直接打印出任意自由形状。随着3D打印技术的不断发展和打印设备、耗材成本的不断降低，使得

4、消费者可以自己设计制造自己需要的商品。也可以把需求发布到网上，很多设计师进行订制设计。它使人们原本的生活方式发生了变化，给设计创新和应用创新带来了更大的空间。再次，3D打印技术是产品设计创新开发中迭代设计阶段的需要。与传统的设计流程相比，3D打印技术省去了模具的制造，降低了大量的人工和时间成本。对精度要求不高，制造成本受限的情况下，采用FDM（熔融沉积成形）工艺进行概念模型的快速打印，如简单建筑模型、拼接玩具等，对创新能力和创新思维的培养大有作用。最后，3D打印技术是产品设计创新开发中优化设计阶段的需要。一个好的产品设计最终是要在市场上流通的。当前在应用材料的过程中存在着两个问题：第一，设计人

5、员在设计产品的时候容易因设计和创新思维的限制和影响而最终影响产品的设计效果和使用性能。第二，设计人员在材料应用中加入太多自身的主观感受，忽略了材料的客观特性，材料的应用效果大打折扣，产品的质量受到严重影响。而有了3D打印技术，设计师可以把各种材料随意组合使用打印，改良常规材料的特性。在设计新产品的过程中，通过打印的成品预见设计中存在的不足。3D打印技术制成的物品本身具有耐高温，耐化学腐蚀等性能，通过对各种性能测试，可以改进最终的产品设计参数，大大缩短了产品从设计到生产的时间。 四、结语 总之，产品设计是创造性过程，是带有创新特性的个体或群体性活动。3D打印技术在设计链的各个环节上使设计创新得到质的提升。我们需要加强对3D打印技术的创新和研究，使它更好的应用在各领域。相关工业设计人员应认识到其特点，使之得到更加理想的应用与发展。 参考文献 1魏显文.“双创”背景下3D打印应用技术课程设计J.文化创新比较研究,2019,3(01):98-99. 2韩刚.3D打印技术发展现状及其前景J.山东工业技术,2019(04):48. 3张珑荟,邓昭.3D打印技术在产品设计中的应用J.大众文艺,2019(02):47. 4陈亚南.材料在产品设计中的创新应用研究J.技术与市场,201