對許多行業(ye) 來說，3D技術如同“基因突變”改變了它們(men) 原來的發展軌跡。隨著工業(ye) 進程的改變，對工業(ye) 設計而言，它也到了另一個(ge) 臨(lin) 界點。往前一步，就會(hui) 發現，3D給它們(men) 插上了想象的翅膀，套用一句流行語，那就是“沒有做不到，隻有想不到。”

　　設計名牌手機外殼

　　王淩飛是上海市工業(ye) 技術學校模具教研組教員，對於(yu) 3D技術並不陌生，他們(men) 學校從(cong) 2010年開始引進3D打印機，最初的目的是希望學生包括老師能夠了解並掌握市場上最新的技術。目前學校有三台專(zhuan) 業(ye) 級的3D打印機：以色列Objet公司的Eden 250一台，美國Dimension公司的 sst1200es兩(liang) 台，並且開設了與(yu) 3D打印相關(guan) 的課程：逆向工程與(yu) 三維打印——前者根據實物進行數據采集，後者將數據實體(ti) 化。王淩飛就是傳(chuan) 授相關(guan) 知識的老師之一。

　　2012年10月，他們(men) 學校接到一個(ge) 任務，給某知名手機品牌的新產(chan) 品設計外殼。他們(men) 決(jue) 定使用3D打印，王淩飛介紹，在這次手機外殼的設計中，他們(men) 沒有用3D掃描的逆向工程，而是將設計人員的設計直接付諸打印，然後經組裝試用後決(jue) 定是否大批量投產(chan) 。

　　他參與(yu) 了打印設計方案的過程：從(cong) 打印最初設計方案，到找到裝配中的一些小問題，並對設計作簡單優(you) 化，再到再次打印，然後反複修改直至最終方案成型，最終打完的樣品也如期送到這個(ge) 手機品牌的美國總公司。“3D打印前先利用CAD軟件完成造型設計，再利用打印機自帶的CAM軟件完成數據處理。”

　　通過這次的任務，他對3D打印技術有了更加深刻的認識，他覺得，和傳(chuan) 統的方法相比，3D打印可以完成任何形狀產(chan) 品的製造。“3D打印說到底最吸引人也是它核心競爭(zheng) 力的地方——什麽(me) 形狀都能打出來。”

　　在打印手機外殼的過程中，設計方案打印出來也需要2個(ge) 小時，“三維打印由於(yu) 其成型周期短，產(chan) 品幾何形狀毫無限製，所以比較廣泛地應用在手板行業(ye) (手板就是產(chan) 品設計前的打樣)。”

　　對於(yu) 打印的成本，他說主要是材料成本，目前材料的價(jia) 格是4500元2公斤，不過這並不是關(guan) 鍵，“傳(chuan) 統方式成本不一定算得這麽(me) 清楚，可能高也可能低，但更關(guan) 鍵的問題是手機外殼這東(dong) 西用傳(chuan) 統方法不好做。”

　　直接打印樣品試用

　　王淩飛介紹說，傳(chuan) 統設計方法是從(cong) 無到有的過程，稱為(wei) 正向；現在有了光學掃描之類的設備，可以根據已經有的實物采集到數據，這就是逆向。逆向工程加上3D打印，就可以配合作為(wei) 一整個(ge) 流程，比如先用逆向工程掃描人臉，再通過3D打印機打印出來，“三維照相館就是以上兩(liang) 者的典型應用。”

　　他還以鼠標的製作工藝為(wei) 例，講述了3D技術在打樣這一重要環節的優(you) 勢：當用泥土製作的鼠標外形確定後，通過掃描的方式采集到數據，然後用3D打印的方式打印出幾個(ge) 先用著，如果用下來合適，直接開模具，大批量生產(chan) 開始。

　　目前，盡管學校擁有三台3D打印機，但是相對於(yu) 眾(zhong) 多學生來說，機器的數量還是偏少，他也隻能盡量保證每個(ge) 學生先了解這項技術，然後通過小組形式去實際操作3D打印。他認為(wei) ，如果將來有一天3D技術走入學校，對學生的創造力也會(hui) 有一定的推動作用。

　　設計和製造同時進行

　　CSITF2013增材製造技術全球高峰論壇上，北京工業(ye) 設計促進中心主任陳冬亮也闡述了3D打印技術對工業(ye) 設計帶來的影響，“3D打印技術越發成熟地為(wei) 研發設計特別是工業(ye) 設計提供了強有力的技術支撐和引領作用。”

　　他認為(wei) ，3D打印技術給設計帶來的第一優(you) 勢就是設計和製作的協同合作。工匠的模型樣機製作和設計師的外觀設計以及工程結構設計的設計方法，決(jue) 定了每個(ge) 模塊都是獨立的，這意味著，設計、製造、材料、維護、采購等不同的環節以及人員前後的銜接等工作，在模型製作、外觀設計、結構設計上不得不協同合作，返工和拖延時間的事件時有發生，“隻有運用3D技術才能將這個(ge) 過程融為(wei) 一體(ti) ，共享一個(ge) 數據平台，實時反饋各方麵的意見，實現了設計與(yu) 製造的無縫連接。”

　　1997年，聯想推出第一款家用電腦，他們(men) 在設計好之後，樣機由木工純手工製作出來，而且中控台上還有許多旋鈕，“當時所有的模型都必須手工製作”；#p#分頁標題#e#1999年，國慶的彩車也是由他們(men) 設計，設計好之後，製造模型還是用傳(chuan) 統技藝上的手工來完成，最後再做成真實的彩車模型。

　　陳冬亮指出，在這些工序中，工匠們(men) 水平的高低決(jue) 定了樣機的製作精度，但是不管工匠們(men) 的水平多麽(me) 高超，都無法保證它和概念設計的一致性，製作精度、複雜程度等方麵也無法滿足設計的需求，因此要製作一個(ge) 逼真的模型都不是輕而易舉(ju) 的事情。“在當時如果有3D打印，完成這方麵的製作會(hui) 是一件很簡單的事情。”

　　他指出，除此之外，3D打印也提高了設計的精度。在傳(chuan) 統的樣機製作中，無法實現複雜內(nei) 部的結構製作，“3D打印就在這裏發揮了積極的替代作用，它使得模型的製作更加合理、精密，模型的樣機可以測繪檢測，保證了設計、樣機以及產(chan) 品的一致性增強。”

　　開發流程：4個(ge) 月變幾天

　　陳冬亮指出，3D打印還縮短了設計的研發周期。傳(chuan) 統的設計開發周期長，產(chan) 品的風險成本比較高，而且相互的關(guan) 聯度差。1996年，他們(men) 設計了一台牙科治療機，其中，外觀設計由設計師來手繪，加工製作由木匠通過手工製作的手板進行，而人體(ti) 工程的檢測則完全是靠真人坐在上麵體(ti) 驗，整個(ge) 過程花費了4個(ge) 月，占了整個(ge) 開發周期的40%。“如果用3D技術，在幾天或者可以幾周內(nei) ，就可以將概念轉化為(wei) 樣板模型，而且修改細節，也隻需要在電腦上完成，極大地縮短了製作周期和生產(chan) 成本。”

　　他指出，3D打印技術還能實現複雜模型的直接製造。3D打印能將比較複雜的設計製作出來，不受約束，“尤其加工負責曲麵時更顯得優(you) 越性，設計師隻要在電腦上完成，並編好流程，就可以完成設計。”再加上如今非金屬材料有了較好的機械性和穩定性，設計可以直接完成模具或者生產(chan) 成品。

　　進口模具和文物也能修複

　　陳冬亮還介紹道，3D打印技術在逆向設計上也得到了充分應用，逆向工程通過采用3D掃描和3D打印的結合，能實現產(chan) 品的快速製造。他拿出了兩(liang) 張牛的照片，一張是真實的牛，一張是牛的模型。這個(ge) 牛的模型製作於(yu) 2001年，當時先請中央美院的老師根據照片雕塑出牛的模型，然再用玻璃鋼複製出來。“如果在今天，可以通過3D掃描，直接打印出來。而且在精度上、直觀效果上都會(hui) 有提高。”

　　在汽車設計中，很多汽車的設計都是藝術上的設計，曲麵、線條是藝術家的線條，設計師設計出最好的作品，並製作出模型，再通過3D掃描做成計算機的模型。這樣就可以快速地付諸實物，還可以對已有的模型進行創新，這樣也對進口模具的修複以及對文物的修複也能起到好的作用。

　　陳冬亮說，3D打印技術的最大作用是在概念的創新設計上有啟迪作用。他指出，設計和製作原來是緊密地結合在一起的，後來隨著工業(ye) 的發展，人們(men) 把製作交給了機器，設計才成為(wei) 一個(ge) 獨立的行業(ye) 。批量化和標準化是工業(ye) 時代的重要特征，工業(ye) 設計就是針對批量化、標準化來提供的設計。

　　因此，如今信息化時代的多元性、個(ge) 性化、小批量、多品種特征，給工業(ye) 設計提供了新的機遇和挑戰，有了3D打印技術，設計師就可以打印出喜歡的、體(ti) 現自己創意的產(chan) 品，打印出超乎想象的創意產(chan) 品。