3D打印技术工艺美术论文
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1.何为3D打印3D打印的正式名称是增材制造，产生于20世纪80年代末，近几年来，由于电脑、设计软件、新材料等的发展，它迅速发展，并广为人知。但在这种极大知名度的表面“繁荣”下，人们对它的了解仍较多地局限于概念想象，甚至仅仅是只知其名而已，更遑论对它在实际生产生活中的应用、影响、意义等有所思考、回应。作为一种增材制造技术，3D打印通过粉末或液态材料的层层堆积来进行制作，其产品可以小到肉眼看不见，也可以大到汽车、房屋，还可以是内部带有复杂中空形状的物体……由于3D打印是通过一层一层累积材料来进行制造的，所以可以生成以前无法以人工或传统机器生产的产品。按照成型工艺方式，3D打印基本上可以分为两类：选择性沉积打印和选择性黏合打印。前者通过挤压或喷射胶质、液体、粉末，并使之固化成层而得到成品，后者则通过激光层层固化设定区域内的粉末或液体进行成型制作。如果用日常生活中的现象进行不太恰当的类比说明的话，前者类似于蛋糕裱花层层堆积，后者类似于将一盆水逐层冻结直至形成冰坨。图1所示为选择性沉积打印，金属粉末被激光熔化，并在熔化的瞬间固化成层，然后累积成为想要的形状或物体。图2亦为选择性沉积打印，胶质材料被挤压出来并熔融成型，图中的白色物体尚未打印完成，仔细看图能发现在上部略偏右的位置有两个白色的细长条，这是挤压出来的打印材料。图3是选择性黏合打印，用激光把容器内的液体表面固化成型，固化层下沉，表面的液体再固化、下沉……如是层层累积，最终成型。
2.3D打印与艺术设计对于艺术设计和产品创新而言，3D打印技术的优势以及促进作用十分明显，它将极大地扩展设计创新的空间。这表现在几个方面：一是可以显著降低前期投入的研发成本和提高最终使用满意度。新的设计能通过3D打印而不是生产线进行单个或少量样品制造，进而获得试用反馈并做出相应改进。这种反复改进样品的过程，由于不需动用现有生产线，更无需专门引进新生产线，故而可以大大降低研发成本。而且，所有对样品的改进都是基于实际使用而不是电脑模拟的基础上做出的，所以更合乎用户的真实使用需要。二是可以降低生产成本。3D打印可以做到复杂形体一次成型，能在保证产品复杂化或多样化的同时，将零配件的安装最少化，从而缩短生产周期，在相同的时间内生产更多的产品，取得规模化效益。由此引出第三点，即设计师在设计时可以更少考虑生产成本和生产技术的限制，把机械制造的精准、批量与设计师的自由相结合。一些有复杂结构，机器或人工难以制作的产品能通过3D打印做出来，而且成本并不会因为结构复杂而增加，因为用3D打印制造一个复杂产品或一个简单产品都是将材料层层累加，故而成本基本一样。四是可以控制材料构成，能将传统生产过程中难以共存或同时运用的材料结合在一起，产生一种“新”材料，这种“新”材料的性能也将会有很大不同，对它的把握和应用无疑会推动设计新风的产生与发展。回顾设计的历史，很多经典作品无不与对新技术、新材料的把握和使用密切相关，比如钢板一次性冲压成型技术对于减少产品表面螺丝和接口的美学意义，再如塑料的轻松扭曲延展对于设计师实现设计理念的意义……3D打印这一技术及其所创造的“新”材料也必将产生或促进某种美学风格或设计新形态。环视我们周围的各种电器（此处是从宽泛的角度而言，指所有使用电的物品），它们所使用的电路板基本都是扁平的，上面的元器件只能一个一个单独安装，而不能合为一体。但3D打印也许可以通过创造“新”的材料，把多种元器件一次成型，电路板不再局限于扁平状，进而解放电器设计。或许在不远的将来，我们会看到C形甚至S形的手机。
3.3D打印的未来展望以及目前的限制因素除上述艺术设计方面的优势外，展望未来，3D打印还具有两大优势：一是能以较快的速度传输真实的物品，这实际是通过将数据信息上传而进行异地打印。二是可以按需制造、就近生产，减少仓储和物流成本。由于3D打印不依赖于传统生产线的批量化，故而可以在保证成本相同的前提下按需定量制造，而且可以在任何一个拥有相应打印设备的地方进行生产，从而减少仓储和物流成本。但是，与这种现在还处于展望阶段的“优势”相对的，也是更现实的问题是，3D打印目前尚不能形成规模，比较适合提供个性化服务的小型公司，而不具备规模效应。而且，它所使用的打印材料多为特殊加工制作而成，且必须从打印机提供商那里购买，不同厂商的材料不能通用，亦即尚无统一的行业标准。此外，由于其欠缺规模，导致与之相配套的设计软件种类很少，进而限制着它的实际应用。最后但同样很重要的问题是，现在我们一般所使用的电脑的处理能力跟不上3D打印技术的进步。综上种种，3D打印要想获得飞跃性的发展，还有一段较长的路要走。不过，虽然如此，考虑到不远的未来它将会对工艺美术产生的影响，仍有将此二者进行关联讨论的必要性。
二、科技与工艺美术
1.新科技、新生产方式vs手工制造回顾历史，检视现在，我们都可以清晰地看到，无论是工艺美术还是艺术设计都大大受惠于新技术、新生产方式的产生和发展。比如没有快轮技术的产生，原始社会龙山文化著名的蛋壳黑陶就不可能出现；没有冶金技术的发展，商周青铜艺术的辉煌也难以想象；工业革命以来，以蒸汽、电力等为主要动力的机器大批量生产方式迅速占据了社会生产的主要舞台，并以其低廉的生产成本和稳定的产品质量服务于全社会；在当代，成熟的纳米技术广泛应用于服装、陶瓷等与日常生活紧密相关的生产行业。在今天的工艺美术领域，既有传统的手工制作，也有对新技术的积极探索。图4所示为漆艺制作过程之一——苯板模型裱布，在漆艺制作中，每一步都需手工完成，现代机械仅在部分步骤中起辅助作用；图5是金属工艺的传统锻造步骤之一；图6是以新的气压成型法制作的金属材料的凳子和手镯，这种技术是把薄金属片的边缘铆合后，利用气压像吹气球一样迅速“吹”出预设的形状；是用新材料银黏土制作的首饰。银黏土是将银磨制成纳米级银粉，与水、特殊胶剂等混合而成的黏土状材料，塑形更为方便。基于以上实例，我们完全有理由相信，3D打印技术也会以自身的优势应用于并促进艺术设计和工艺美术的发展。此外，我们也必须看到，新技术在客观上会压缩工艺美术的发展空间。由于新技术，尤其是适用于大生产的新技术往往会带来产品成本的降低、质量的提升以及功能的完善，进而使产品以大批量而迅速流布于社会生活的各个角落，这就导致以个体或小作坊少量制作为主的产品即使具备质量和功能的优势，也会因成本因素而逐渐缩小市场。这也是今天的工艺美术生产主要为非实用品的一个重要原因。3D打印作为对现有工艺水平和机器生产能力的超越，既不同于以集体协作、批量生产为主的大机器工业，也有异于以个体手工少量制作为主的工艺美术，其对未来工艺美术的生存和发展空间会产生什么样的具体影响，目前尚不明晰。
2.工业美学、机器美学vs工艺美学这是两种不同的美学选择和生活方式，两者既互逆又互补。机器美学具有精确化、标准化、普适性、可大量复制等特征，工艺美学则具有非智性、偶然性、独特性、少量制作等特征。两者没有非此即彼的优劣高下之分，而是内含着不同的生活情怀。机器可以做到完美精确，每件产品都一样，十分标准；工艺美术产品则因手工制作而有较强的偶然性，很难找到两件完全相同的产品。机器制作按预设程序进行，基本与操作工人的感情无涉；工艺美术则蕴含着制作者的自然情感，甚至会因作者的情感变化而有很大不同。3D打印由设计者在电脑上进行数字建模，就设计者的个人劳动来说，它带有一定的情感因素，就电脑处理以及产品的同一性来说，它又带有标准化因素。这样一种混杂性也许是3D打印与工业和工艺既区别又联系的一个重要特点。
三、3D打印对工艺美术的促进作用
如上文所述，3D打印具有混杂性因素，对工艺美术的生存和发展可能会产生正反两方面的影响。反面影响目前尚无法确定会否产生以及程度深浅，正面影响却已有了许多实践案例为证。因此，本文暂且按下反面影响不谈，仅就正面影响作简要讨论。概而言之，3D打印对工艺美术的促进作用主要体现于两个方面。
1.为当代及未来工艺美术的发展提供技术支持这种支持不仅包括正向的通过完美精确的技术来实现天马行空的创想，还包括反向的对工艺美术中单纯炫耀技术的“奇巧淫技”的打击，促使工艺美术回归到艺术。就正向而言，3D打印技术的电脑建模打印可以保证精准性，这能有效避免手工制作中一些偶然因素所导致的遗憾。此外，它还能以一种小批量、重复制造的方式保证生产的灵活性和及时性，以及不同批次产品的质量一致性。更重要的是，“3D打印技术一方面通过参数化设计开辟了巨大的设计空间，拓展了设计的自由度；另一方面通过设计制造的一体化、成型技术的柔性化等优势，可以直接制造出从前不敢想象的复杂形体。充分挖掘3D打印技术与工艺美术，特别是手工艺的结合点，能够使创造前所未有的工艺成为可能，一些已失传的古老工艺也可以得到完美再现”。当代工艺美术领域在这方面已经有不少探索。图8是利用3D打印技术制作的金属城市雕塑。该雕塑由许多人形相连而成，由于结构比较复杂，以手工制作模型耗费功时较多，故而以3D打印进行制模，从而节省大量前期时间，很快进入成品阶段。图9是采用3D打印技术制作的项链，从细节图中可以看出，它的每一个链环都是由很多单词组成的，一条项链就是一篇完整的文章。除了项链，还可以制作其他首饰，而文章内容可以是爱人之间柔情蜜意的表白，可以是父母对子女的深深眷顾，可以是企业的发展介绍……就反向而言，工艺美术行业一直有一股炫技的歪风，而且在当代愈演愈烈，甚至几乎要以工代艺，“工”成为工艺美术价值的源泉。例如头发上刻字的微雕、多达57层的象牙球、比发丝还细的细篾编织、多种高超技艺和名贵材质并用的“大师力作”……这些所谓的工艺美术品，工虽有可观之处，艺（不仅指艺术水平，也指思想内容）却要么被遮蔽，要么干脆完全被抛弃，工艺美术品成了“工术品”，沦为制作者炫技和借以获利的工具。不过我们完全可以想象，在3D打印时代，有工无艺的“工术品”必然会受到技术更高超、更精密的3D打印产品的冲击。毕竟只追求工的话，3D打印的象牙球绝不会只有目前人工雕刻的57层，而技术上的这种竞争劣势，则有可能让炫技性质的工艺美术被迫回归到艺的本质上来。
2.提高社会审美水平，进而促进工艺美术的艺术品格提升对于工艺美术从业者来说，3D打印技术使设计较少受到技术、材料等的限制，可以做到“心想事成”，只要能想到就能完成。这一点已在上文有所论述，故此处不再赘言。对于社会大众来说，3D打印有助于人们一般审美水准的提升，从而间接作用于工艺美术艺术品格的提高。它对社会一般审美水准的提升是通过真正满足人们个性化表达的要求来实现的。目前占主流的机器大批量生产，虽然也标榜为人们提供多种选择，但这种选择仍然是以标准化、批量化、普适化的生产模式为前提的。换言之，机器大生产虽然可以为大众提供多样化的选择，但实际只是一定程度、范围内的有限的多样化；这种有限的多样化能提供给人们的也只能是大批量的“个性”，是设计师、生产商赐给大众的“个性”，人们通过机器大工业产品所实现的，实际是“被个性化”，是虚假的个性化，而不是真正的个性化。作为普通消费者，个人的选择“自由”、“个性”表达及审美诉求只能在这种看似种类繁多但实则有限的既定条件下进行发挥，个性和审美诉求无法得到完全、真正的满足。而在3D打印时代，一方面，人们可以通过自己设计的、仅此一件的设计方案进行制造；另一方面，3D打印制造一万个不同的产品与制造一万个相同的产品，生产成本几乎是一样的。这就为以数字化制造的方式做到真正的个性化生产提供了可能。在这种情况下，社会审美水平的提升将是跳跃式进行的，这对工艺美术的发展必然起到积极的促进作用。
四、对3D打印及工艺美术的思考
首先我们必须看到，就像任何一项技术都不可能做到十全十美，无法取得绝对地位一样，3D打印技术虽然在很多方面都很令人振奋，但仍然不可能替代工艺美术。这是因为，一些工艺美术门类追求特殊的材质，或是无可取代的文化内蕴。比如玉石工艺，雕琢技术虽然重要，但材质之美及其所蕴含的君子之德却是玉石之为玉石最本质之所在。再者，工艺美学强调非智性、偶然性、独特性，在工艺美术生产中，制作者的情感、手艺与材料的肌理、质感等共融共鸣，所得到的是一种1+1>2的结果。而3D打印的数字模型虽然为设计师或工艺师设计，却要依赖于电脑的逻辑计算及打印设备的精确运行，这就使得其产品既具有工艺美术的部分特性，又不同于工艺美术。其次，对于尚未真正到来的3D打印时代及其工艺美术状况进行“反思”的话，我们不得不正视以下几个问题：
1．3D打印时代的工艺美术，灵韵是否会消失？这种技术可以通过同一个数字模型制作出成千上万完全相同的工艺美术品，工艺美术的唯一性、独特地域性被消解。由是，本雅明对艺术作品灵韵消失的著名论说或许也可适用于工艺美术品。
2．就与工艺美术的关系来说，3D打印技术上的完美精确可能更多地不是指产品毫无瑕疵，而是指可以完美无缺憾地实现艺人、设计师的想法——工艺美术从此就没有了偶然性和缺憾性。一直以来，工艺美术及其制品以百分之百完美无缺为最高追求，但同时，缺憾美又使其更具工艺性、文化性、唯一性，更具“灵韵”。然而3D打印却能让这些缺憾不复存在。但是，没有偶然性的工艺美术，失去的仅仅是缺憾吗？
3．在3D打印时代，人人都可以通过3D打印进行工艺美术生产——比如为自己做一套瓷质餐具，假如“人人都是工艺美术家”，工艺美术是普及了还是堕落了？不需要任何手艺的工艺品还是不是工艺品？
4．由于复制的便利化，著作权和所有权将难以保护，原创的动力会否减弱？个人财产如何不受侵害？3D打印的复制品会冒充优秀的原创作品吗？假如某甲从某乙处借来一把顾景舟大师的紫砂壶，用3D打印制作一个复制品归还某乙，这个复制品的作者是谁？进而，它是真的还是假的？
5．在商业利益的驱动下，一些工艺美术从业者急功近利、粗制滥造，彻底抛弃工艺美术的深厚文化内涵，模仿复制成风。对这种状况，3D打印会不会“为虎作伥”？
作者：黄德荃单位：清华大学美术学院
