3D打印在珠宝行业上的应用

发布者:匿名 2018-07-16 浏览量:191


1、国内传统首饰业的特点和不足

我国珠宝首饰行业这30多年飞速发展,目前是世界上珠宝首饰生产国和消费国,但是却在诸多方面存在很多不足:

(1)加工工费低廉;(2)商业模式陈旧;(3)品牌区隔模糊
(4)材料工艺局限;(5)产品附加值低;(6)设计创新缺乏


2、何为3D打印技术
3D打印,即快速成型技术的一种,它是一种以数字模型文件为基础,运用粉末状金属或塑料等可粘合材料,通过逐层打印的方式来构造物体的技术,也称为增材制造。
3D打印通常是采用数字技术材料打印机来实现制造的。常在模具制造、工业设计等领域被用于制造模型,后逐渐用于一些产品的直接制造。


3、3D首饰数字技术概述
3D打印技术在珠宝首饰行业中又被称为“3D首饰数字技术”,它分为两个方面:3D首饰数据模型设计和3D首饰打印技术。
简单的来说,就是把制作好的3D首饰数字模型文件导入3D首饰打印机。3D首饰打印机与电脑连接后,通过电脑控制,对3D首饰模型数据进行分析分层,分层之后,3D首饰打印机利用加热装置,把粉末状金属或蜡经过高温熔化成液体,通过打印头挤出,挤出后遇冷迅速凝结固化,通过逐层叠加的方式来构造首饰,最终把计算机上的数据模型变成实物。3D首饰数字技术的特点是即使是很复杂的首饰都可以神奇般的制造出来,所以它是一种实实在在重要的制造技术。

4、目前3D首饰数字打印技术在珠宝首饰行业中的运用的优势

(1)数字设计  3D起版
珠宝首饰行业传统的手工起版,需要经过锯、锉、打磨抛光等复杂工序,用手工加工模型蜡或者银铜等非贵重金属,从而得到一 件原始实物模型。目前,普通款式的戒指、吊坠,工匠师傅制作一件蜡版需要一天时间,复杂的款式则耗时更长,有的一周都未必能做出一个,还有一些很有创意的款式,按照传统手工制作方式是无法完成的。3D打印技术则有效地解决了传统首饰起版加工工艺复杂、制造周期长等问题,只需要珠宝设计师或首饰数字技术建模师,用电脑绘制3D首饰设计图稿,再将3D首饰图稿数据模型文件输入3D喷蜡打印机或者其它材料打印机,即可进行自动化生产,从而得到原始的起版模型,省去人工起版的环节。镶嵌首饰的镶口大小可在电脑3D文件中自由更改,从而免掉了以往不同大小镶口需要重新起版的麻烦。原则上,采用3D首饰数字技术,同款镶嵌戒指可以镶嵌任何大小的钻石或彩宝,只需在电脑设计图中调整镶口的数据即可。这样计算,一款首饰电脑设计图至少相当于10多个样版。



(2)自控生产缩短周期
设计师在下班前,会将设计好的数据模型文件图纸导入到3D喷蜡打印机,第二天上班后,一个个首饰蜡模就全部呈现在工作平台上了。打印机晚上自己运行,不用人值守。一晚上就能打印上百个小尺寸蜡模。3D喷蜡打印过程中,无需人工操作,便可完成复杂的成型过程,不仅提高了首饰模型制造效率,同时缩短了工艺制作周期。

(3)数字控制精致准确
由于珠宝首饰都有一定的厚度,手工起版时,师傅们需要借助内卡尺,人工测量各个地方的厚度是否一致。但人工毕竟没有电脑来的精细,很难做到厚度上的一致,机器就可以。电脑输入数据,让哪个地方多厚它就有多厚,很均匀。3D喷蜡打印机可以精确到0.016毫米。

(4)专属定制性价比高
3D喷蜡打印技术的出现,改写了传统珠宝首饰业只有大规模生产才能降低成本的现状。从此我们再也不需要通过大批量的生产来降低成本提高质量了,我们可以通过少量的甚至单件首饰生产就能以批量的价格获得高质量的定制产品了,并且满足市场对个性化产品的需求,还解决常规技术不能实现的产品制作。

5、目前3D首饰打印机在珠宝首饰行业中的应用情况
3D首饰打印机目前有两种:3D首饰喷蜡打印机和3D首饰金属打印机。

(1)3D首饰喷蜡打印机
虽然3D首饰喷蜡机在90年代初已经有了,但是因为当时3D打印机及耗材昂贵,以及打印材料性能差,在珠宝首饰这一领域一直没有大的发展,而随着此项技术的不断发展,3D喷蜡打印机及耗材已广泛使用。使用3D首饰打印机制作样品,使产品研发环节比传统手工雕蜡或手工起银版更快捷节省成本,然而进入批量化生产环节后,又回到了传统的制作程序。3D首饰数字技术更像是研究阶段的辅助手段,大规模应用中并不具备替代性,也没有在传统珠宝首饰零售环节使用。

(2)3D首饰金属打印机
虽然3D金属打印机技术已成熟,但是由于3D金属打印机价格昂贵,特别是首饰用3D金属打印机要求精度高,所以制造价格将更加昂贵,加之黄金等贵金属粉末加工费高,打印过程损耗大等诸多因素,导致目前没有运用到珠宝首饰行业生产当中。
二、展望3D打印在珠宝首饰行业的未来
虽然目前在首饰设计与生产中,由于成本或者技术成熟和普及程度,3D打印的介入范围和深度并不算高,但是我们可以清楚的看到这项技术在不久的将来,会在沉寂已久的传统首饰工业中掀起巨大的革新波澜。

本文将在下面的部分对这一即将到来的技术革命进行一些展望。


1、购买数据 自主制造
随着3D首饰打印技术的快速发展和贵金属材料的不断研发,配合3D宝石扫描、3D首饰数字技术,未来将实现个性化的个人自主设计定制。个人可以将自己所需要的首饰饰品在家或任何地方进行打印,个人购买的将不在是珠宝首饰公司的首饰成品,而是那些用于打印制造的首饰数据图型和打印首饰所需要的原料,而且个人可以对数据进行自主修改设计,输入3D首饰打印机即可打印出所需的首饰饰品。


2、智能技术 智能生产
由于3D打印技术的数字性,珠宝首饰企业应该建立智能化生产工厂,形成规模化个性定制,并与3D首饰软件开发商进行合作研发,形成捆绑式销售。消费者可以通过运用安装在手机上的首饰APP终端,使用智能3D首饰数字建模软件,设计适合自己个性要求的专属首饰,发送给珠宝首饰智能工厂,首饰智能工厂通过3D首饰打印技术制造出消费者自主设计的专属首饰,并通过物联网把首饰邮寄到消费者手中。这是一个即将实现的前景,所有珠宝首饰行业的从业者都要做好这个准备,迎接这场革命给行业带来的变化。这个变化的结果一定是大限度地满足每一个人的个性化的需求,而它又不会带来成本的大幅度的提高。

3、个人创业 创意无限
珠宝首饰行业的个人创业,最大的障碍是生产加工问题,而3D首饰数字技术解决了这个问题。首先,设计师不需要专业首饰技师的辅助,自己可以通过3D数字建模技术解决制作样版问题;其次,不需要自建工厂,可以通过3D首饰金属打印机直接打印制造,或者传输到智能工厂,由智能工厂根据数据制造首饰。从此珠宝首饰公司的生产规模将不再是企业的决定因素,取而代之的将是创意设计,这就为独立首饰设计师的创业提供了发展的空间。

写在最后:3D打印改变的不仅仅只是技术。
3D打印是新一轮的科技革命和产业革命,珠宝首饰企业都在研究如何强占制高点,人才是关键。3D应用技术是支撑首饰智能制造的基础,而整个珠宝首饰行业的变革,必然对3D应用人才的需求非常大,特别是在操作层面缺乏众多文化素质高、技术的3D工程师和3D技术工人,而那些真正能把技术与创意相结合的应用型人才,更是少之又少。从某种意义上来看,首饰行业的从业人员的结构在未来必然会因3D打印技术的普及而更改,从一种劳动密集型行业转为技术与设计占主导的生产分散型行业。
3D首饰数字技术,只是珠宝首饰公司依靠现代科技,在传统工艺上提高生产效率的一种新途径。不过从更深层次上来说,这项新的技术可能改变的不止仅在技术层面。从长远的角度来看,在首饰行业所欠缺的只是更好的商业操作模式,让该技术更好的和传统的手工艺结合,通过智能生产、自主控制和互联网,人、机器和信息能够互相联接,融为一体,才是未来珠宝行业发展的方


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