浅谈3D打印技术在服装设计中的应用前景

摘 要：中国是全世界最大的服装消费国和生产国。服装产业作为全球化程度最高的产业之一，受到了技术、艺术和科学发展水平的影响。近年3D打印技术已被证明在多个行业都有极大的应用前景。本文就3D打印技术在中国服装设计行业的应用前景及存在问题进行展望和讨论，对该技术和服装设计的结合与发展前景提出一些看法与建议。

关键词：3D打印技术；服装设计；色彩

3D打印是一种由来已久的快速成型技术。近年来的飞速发展，得益于多个行业现实需求的增长和其技术的不断发展——按照设计进行个性化的生产，一次成型，节省原料。这些优势让3D打印在多个行业都成为受人瞩目的宠儿。尤其在科技界和艺术界，这两个圈子从来都热衷新的事物和技术，并将其作为自己发展的核心动力。

事实也正是如此，3D打印技术已经被证明在服装服饰产品的原型设计方面存在极大发展前景。同时，可以实现服装设计中的特殊结构。已有多个设计品牌及设计师通过3D打印机完成了自己的服饰作品。比如3D Systems这个著名的3D 打印设备公司于2015年9月推出了一款名为Fabricate的应用。该应用的主要功能是通过“夹层技术”，打印出不同材质和图形的服饰配饰，为服装增光添彩。

服装制造业，媒体，设计师都对这一技术有着极高的期盼。许多人认为3D打印技术可以做到“图样进去，衣服出来”。但就目前的技术而言，3D技术达到这一状态尚需时日。目前3D打印技术在服装设计行业的发展主要受限于以下几个因素：

1 服装材料

传统的服装材料包括棉、麻、丝、毛、化纤织品等，通过纺织成纱线，纱线又通过针织或者梭织结构形成面料。在生产中间阶段进行色彩的染制和印花等。通过不同粗细、不同结构和材料纱线的相互组合，实现服装面料的变化。

但是就出现的3D打印服装而言，由于打印材料的限制，目前没有出现可以打印出服装纺织面料的3D打印机。这些3D打印服装的材料大多是ABS、PLA塑料。采用环装结构构成，充满了后现代主义风格，像被人穿上的盔甲、雕塑、塑料绳毛衣，更多的代表了设计师的一种设计主张，而非真正日常中随意穿着的服饰。

在已出现的3D打印服装中，所用的服装材料大多数都是塑料。设计师将塑料设计成环状或者片状结构，相互组合在一起。如果要生产出舒适的服装，显然寻找出合适的3D打印服装耗材是十分关键的一步。

2015年5月15日，一款3D纤维打印机——Electroloom在众筹平台Kickstarter上亮相。这款3D打印机的设计非常独特，它使用一种类似金属电镀的功能来3D打印出织物。用户通过在电脑上使用类似服装CAD的软件设计自己需要的服装模板。将这一模板放置在机器中间。喷出的液态服装材料就会被机器内部的电场引导至模板，从而使模板覆盖一层外膜。而液体材料最终相互交织，形成完整的衣服。整个过程如同金属电镀，或者给一个模特喷漆，不过这个“漆”凝固后，是柔软的服装面料。也就是说，整个过程不需要剪裁和缝制。衣服是一次成型，不会产生衣缝和结构线。这一机器目前可以自动生产聚酯纤维混棉的衣服，而丝绸和丙烯酸纤维面料原料也在开发过程中。

这种电镀喷液式的3D打印方式，显然和现在主流的3D打印模式有很大区别。不可否定的是，单纯从服装面料的角度出发，按照主流3D打印方式，树脂类材料必须按照特定结构进行模块式组合。纱线材料被按照针织物的成型过程进行打印，3D打印技术从生产成本上、织物结构上都没有太大优势。只有突破传统打印的方式，将3D打印这一概念进行拓展，才会给3D服装面料更大的发展空间。

2 服装色彩

色彩作为服装设计的重要元素，影响着服装的潮流和风格。同时色彩也是现有3D打印技术发展的重要因素之一。如何在3D打印过程中精确的加入颜色，一直是专家们研究的核心问题之一。为了控制成本及打印原料的限制，3D打印出的物体普遍都是单色。

对于服装设计而言，色彩的丰富性无疑是非常重要的，在现有技术条件下，3D打印技术对于服装色彩的呈现，可能是影响最大的因素。目前3D打印物体的色彩问题主要由以下几种方式解决。

一是水文转印法。水文转印，也被称为水文印刷。具体方法是在会透明的薄膜上打印出相应的色彩后将该薄膜放在水面上，添加辅助试剂如黏合剂等。最后将要上色的物体缓缓放入这试剂水中，使薄膜就逐步环绕物体，颜色就会被印在物体表面。该技术被广泛应用于各种材料，常见的有摩托车头盔染色、手机壳染色、玩具公仔染色、模型染色等。但这个技术却有一个限制因素。由于薄膜在下沉的过程中会不断伸展，水转印法的精准度不是很高。对于结构相对比较复杂，形体状态多变的服装作品而言，该方法的应用存在很大局限性。 二是通过融合粉末或铺设挤压塑料。这种方式对颜色的控制更加原始单一，利用多个喷头融合不同颜色的材料，或者替换不同材料来实现色彩的变化。这种方式无法满足服装行业对色彩的表现要求。三是像素喷墨法。这种方法借鉴了2D打印。利用一些喷墨一滴滴地在物体表面平铺，这些墨滴会立即被紫外线固化，成为固体。它能让人们对颜色的控制更精准，毕竟每个墨滴都能被视作一个体素。但是此种方式的数据计算极为庞大，墨滴非常小，一立方厘米的固体中含有大约1800万个墨滴。任何体积像样的3D打印物件必须由上百万体素构成，打印时必须将每个体素考虑在内。现阶段也无法进行产业化的应用，可以说，3D打印的色彩技术，是目前制约3D打印技术在服装设计领域发展的最大问题。

3 服装款式

3D打印技术最主要的优势就在于，此项技术一旦在服装设计和生产中加以应用，会极大的缩减生产环节，实现自动化的“量体裁衣”。每一个人都可以通过该技术，为自己设计生产满意的服装。

随着数字技术的不断普及，未来服饰设计走向数字化是必然趋势。服装款式在数据库中存在，可以根据不同人体体型实现多样化、个性化。同时通过对于数据的修改，可以直接进行款式的变化。并且在版型的设计中，可以对相应的知识产权加以保护。抄板这种行为也会受到遏制。

4 结语

可以预见的是，随着3D打印技术的不断发展，设计师们可以不必再斟酌一件衣服需要用何种剪裁方式，他们只需尽情地将自己的设计想法画在电脑上，选择所需面料，而后将一切交给一台3D打印机即可。但是，这一切都建立在，3D打印色彩技术和面料打印方式的完善和成熟下。否则3D打印技术就只能作为服装设计师突然发现的新奇玩意，偶尔为自己的服装贡献奇形怪状的聚乙烯配件。

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