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当3D打印遇上珠宝设计,将会碰撞出怎样的神奇火花?

2019-01-05 04:25:17


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参与讨论成员:冷芸时尚圈微信4群群友

时间:2017年12月23日

本次庄主:

Xinyan: 加州艺术学院服装系在读大二学生

Joe Fu: 加州艺术学院珠宝与金属艺术专业在读大三学生, 曾于StayFoolish珠宝品牌实习,负责设计和销售自有品牌 J.C.B.J(Jewelry Crafted By Joe).



讨论提纲


Q1
珠宝常用建模软件和设计上对建模的限制?
Q2
珠宝?#36164;?#24314;模的大致步骤和问题 (案例分析)
Q3
3D打印珠宝的材料和设备
Q4
打印后的处理
Q5
3D打印珠宝的应用现状和前景,以及商业价值



引言

“3D打印”和建模软件在许多的设计领域已经有一定的应用。尤其是在珠宝的制作中,3D打印的应用变得越来越常态化。实际上在珠宝制作中,3D打印的应用又有着不同的细化分工。这些不同的分工对3D打印在技术上和成本上有着重大意义的影响。通过对技术的一定了解,可以使得群?#35759;?#29664;宝3D打印的商业价值和发展前景有一个初步的了解。


本次讨论冷芸时尚圈四群的群友们根据不同的3D打印技术和相对应的传统珠宝制作工艺为?#34892;摹?#36890;过分析两者在长期和短期的成本和商业价值共同探讨了3D打印对珠宝生产技术革新上的意义和生产销售的改变。



3D打印

(本文?#35745;?#20026;庄主供图


珠宝常用建模软件?Rhino, Matrix, RhinoGold


这几款软件都是基于Rhino的。


  • Rhino


使用修建自?#23578;问絅URBS曲面来精确表?#26234;?#32447;外形,具有完全整合实体与曲面建构能力,软件建模功能非常强大。


该软件操作灵活,塑性能力强,能充分满足设计者的设计需求,许多顶级珠宝设计研发部门,如DIOR、潘多拉、蒂芙尼Tiffany、施华洛世奇等?#38469;?#29992;这款软件。


为了满足珠宝设计师的需要,犀牛的开发公司Robert McNeel & Associates还研发上市了一款名为RHINO+GOLD的软件,该软件专门为珠宝?#36164;?#35774;计师?#21487;?#25171;造,不但提供钻石、各种宝石、指圈素材、爪镶、爪托、排石、上蜡树的支撑模拟等丰富的数据库,还提供了全球各地金银材料实时价格,同时兼具实用性与实操性。




  • Matrix


Gemvision Matrix 3D??6.3 世界顶尖的CAD珠宝设计软件。完全针对珠宝设计生产流程所开发,拥有模组化接口,具有简单易学且功能强大之特点美国GEMVISION所开发的Matrix3D珠宝设计软件暨相关设备,它由Rhino强大的Nurbs曲面Script功能延展,并且可以?#19988;?#27599;一个绘图步骤,被许多珠宝设计师和公司使用。


这些公司也包括上述的tiffany, pandora等,其中里面的Rhinocoros专门为3d建模珠宝的CAD引擎,postroiteli为步骤管理,Vray为渲染工具,可?#38498;?#22909;地模拟真实的效果给客户。



总结一下的话,Rhino以及它的衍生品适用于各种有机的设计,动?#21442;錚?#21487;操控?#38498;?#24378;,更容易表达设计师的设计, 排石和渲染功能比较强大,适合制作定制款和复杂的设计。



  • Jewel CAD


JewelCAD软件是香港珠宝电脑科?#21152;?#38480;公司于1990年开发出来的,集合了三维软件的核心技术,可轻易调整1:1的图像输出,完整的导轨曲面?#23578;?#25216;术,高效率的curve曲线建模绘图,功能多样性的变形功能,完美的Boolean运算技术,自由转换?#29992;妗?#26131;学易懂。


在实际运用中,国内大部分中低端工厂偏好于这个软件,它培训时间短,容易学习比较好上手。但是同时这个软件的功能比较局限,款式拼凑的元素较多,很多设计特别是曲面多的设计无法用这个软件建模。用俗话说,做出来的珠宝比较偏向于厂?#19968;?#26412;款





其他的一些比较少用的有3DMAX, FreeForm modeling system, Digital Goldsmith等软件,但是应用比较少就就此带过。


目前可以说建模在?#36164;?#35774;计的运用上已经是非常广泛了,可以说如果不计成本的话建模可以制作出目前大部分珠宝的形状,但是由于?#34892;?#35774;计运用雕蜡或纯手工制作比较容易满足客户要求所以还是保持传统的工艺手段。


讨论如下:

吉阿喜-?#26412;?4群副群主?
应该就像环境设计用CAD,平面用PS等。各个专业?#21152;?#33258;己专业的软件来画构?#21450;傘?/span>



溪尔 广州 设计
这是建模出来的,看起来像照片一样真实。


吉阿喜-?#26412;?4群副群主
跟普通的cad有什么不同吗?


Icey-旧金山-在读服装本科?
更加贴合珠宝的设计与生产过程。



(对jewel cad的讨论)


溪尔 广州 设计?
看款式确实单调?#35828;恪?/span>如果普及了,手工艺产品不是要被取代了?


Icey-旧金山-在读服装本科
不会被取代的。就像高定服装不会被工厂大货取代一样。


溪尔 广州 设计
到像照片一样的效果是不是?#20849;?#24456;多步骤?


joe-三番-珠宝设计?
请问你是说渲染么?


溪尔 广州 设计?

对对。


joe-三番-珠宝设计
的确是差几步。


吉阿喜-?#26412;?4群副群主?

那珠宝的渲染软件是用什么呢?


joe-三番-珠宝设计
用的是V-ray。
我来给一张v-ray渲染的图。



大概是这个效果。


吉阿喜-?#26412;?4群副群主?
感觉差不多做到了广告片的效果。


依一-重庆-买手爱好者
可以做广告了。


吉阿喜-?#26412;?4群副群主?
感觉这个CAD可以做构造简洁一些的设计吧,再
复杂的应该就?#35805;?#27861;了。



(对matrix的讨论)


依一-重庆-买手爱好者
贵还是有贵道理。






珠宝?#36164;?#24314;模的大致步骤和问题(案例分析)


简单?#27492;擔?#29616;在3D打印用的?#36164;?#24314;模的步骤大体可以分为3步,它们分别是够勾勒设计图,细节构建,物件检查。如果有客户需要的话还有渲染建模这一步。


我来用具体的案例来?#27493;?#36825;个过程。在这个演讲中,我用我自己设计的一款手链来演示整个珠宝从建模到3D打印到最终成品的过程。


首先,我的手链的灵感来源于多哈?#20102;?#20848;艺术博物馆里面的吊灯。这里是吊灯的照片。



我提取了其中的一些元素,然后设计成了一条手链里面的3个charms。


我拿其中这个X形状的charm?#27492;擔?/span>首先是把珠子的形状设计好并建出来,然后把x的形状勾勒出来。



然后呢再把X给投影到珠子上并建出来,右上角是软件自身渲染模式下的效果,通过它可以大致看出最终成品的样子,到这为止所有的建模工作已经完结了。



接下来是用软件自带的检查程序检查3D模型是否水密(完全没有漏洞)。这一步对3D打印的成功与否至关重要,如果建出来的模有瑕疵是无法正确打印出来的。



没有毛病!


然后这个模型现在的状态就是Ready to print 了。


以上就是珠宝3D建模的大致过程。



珠宝的3D打印材料及设备


目前?#27492;擔?#29664;宝?#36164;?#30340;3D打印用的材料有三种,


  1. 1.??? 蜡和树脂


这两种材料我放在一起讲是因为它们的作用是类似的。这里是我的打印记录。



工厂一般是把蜡或者树脂打印出来,这一步是替代了传统珠宝制作里面的雕蜡步骤。然后工厂如果要量产的话会把蜡或者树脂做成硅胶模具。




这里我用网上的一幅图来大概展示做模具的过程,以及用模具批量注蜡的样?#21360;?/span>



这就是用两个硅胶模量产蜡的结果。


但是这种工艺对于打印的物件有诸多限制,比如说不能做太过于立体大件的硅胶模,或者内部结构复杂的硅胶模。然而,3D打印的其中一个优势就是精密的内部结构。


除?#20439;?#30789;胶模另一种比较多的应用是直接用lost wax casting的方法去浇铸成金属,这个方法适用于大部分打印出来的蜡或者树脂,没有太多尺寸设计限制。当然,直接浇铸的成本也相?#21592;冉细擼?/span>3D打印材料的费用目前还是比?#32454;?#26114;的


举个例子,这个X珠子用的打印材料是树脂,这种树脂一升的价格是107美金,而一升能用的?#38382;?#24046;不多只有十几次,所以说打印一次光材料消耗就是10美金左右了。




上图是我直接拿树脂来准备浇铸的样?#21360;?/span>


下图是艺术家Michael Mueller浇铸出来的珠宝,像这类形状复杂的珠宝是无法做硅胶模的,只能单个打印成蜡或者树脂然后直接浇铸。



最后一种3D打印?#36164;?#30340;应用是直接打印成?#36164;巍?#36825;里我用艺术家Maria Eife的?#36164;?#26469;当个例?#21360;?/span>



这个是她3D打印的手环,可以说打印出来后已经是最终状态了。这个手环的材质是尼龙。目前大部分的3D打印直接成品的珠宝还是停留在树脂,塑料的阶段,主要原因有成本和技术问题。有人会问能不能直接打印金属呢?#30475;?#26696;是肯定的,但是3D打印金属的技术还不是很成熟,同时成本会也很高。



讨论如下:


溪尔 广州 设计
用蜡和树脂打印出来,是不是就是一个单色的立体形状?


Icey-旧金山-在读服装本科
是的!


joe-三番-珠宝设计
就是模型发送给工厂然后打印出来的样?#21360;?/span>这一步是替代了传统珠宝制作里面的雕蜡步骤。得到这个模型后,可以做成硅胶模具或者直接浇铸。


溪尔 广州 设计
哦!就可以生产了。
打印过程分堆砌和融化么?


joe-三番-珠宝设计
其实堆砌和溶化是同时进行的。


吉阿喜-?#26412;?4群副群主
这种可以有材质的选择吗?


joe-三番-珠宝设计
但是也有一种设计是直接用3d打印成最终成品,这种可以随意选择浇铸用的金属。
目前大部分的3D打印直接成品的珠宝还是停留在树脂,塑料的阶段,主要原因有成本和技术问题。有人会问能不能直接打印金属呢?#30475;?#26696;是肯定的,但是3D打印金属的技术还不是很成熟,同时成本会也很高。


溪尔 广州 设计
3d打印直接成品,之前在医?#21697;?#38754;打印骨骼听说过。



打印后的处理


在打印和浇铸结束后就是和传统珠宝的处理一模一样了,抛光打磨,还有镶宝石,焊接都一样。




这是手链的最终成品。



3D打印珠宝的应用现状、前景及商业价值


相对于传统珠宝?#27492;擔?D打印珠宝的优势是显而易见的,主要是两点:


1.?复杂的形状和设计的可能性。


2.节省时间和材料成本,生产周期短。


传统珠宝制造行业中,雕蜡师?#20302;?#25104;一个戒指的蜡模的加工大概是3小时,而且万一有一点差错就要重新开始,而3D打印可以在1-2小时内精确地打出蜡模。


在加工上,3D打印对材料利用率实现了一个最大化,不会像雕蜡一样一大块蜡雕得蜡粉纷飞最后得到一小块。同时也省去?#35828;?#34593;人工这?#25163;?#20986;,和时间成本的节省。同时大部分建模软件?#21152;?#35745;算成本或者金属重量功能,对于成本的把握也更加精准。


但是同时有一点要注意的是,打印机本身的成本还是比?#32454;?#26114;的,所以说3D打印对于传统珠宝设计?#27492;?#26159;一个附加的作用。它还是不能替代传统的珠宝制作,应该说它给了珠宝设计师更多的选择和可能性。


但是3D打印金属依然面对成本过高打印时间长的问题,暂时?#27492;?#36824;处于起步阶段。


但是3D打印仍然有着诸多优势,同时也给我们带来了一波新玩法。


比如说Love and Robots公司的Windswept系?#23567;?/span>


Windswept制造的珠宝的外形完全基于气象数据,尤其是风的数据。通过这项奇特的技术,Love & Robots的顾客可以任意选定过去50年间任何地方任何时刻的风象数据,借助建模和3D打印技术,用被风吹得形状各异的珠宝永远冻结下那些难忘的时刻。


用户只需要花上185到315欧元就可以订制一款珠宝了。至于选材方面,用户可以从银、14k 金、14k 玫瑰金、镀金,镀玫瑰金黄铜进行选择。






依一-重庆-买手爱好者
被风吹过的珠宝。


Icey-旧金山-在读服装本科
由人类和大自然共同完成的珠宝~


溪尔 广州 设计
Love and Robots公司的Windswept系列是金属直接打印的吧!


Icey-旧金山-在读服装本科
对的。


溪尔 广州 设计
很特别,独一无二。


Icey-旧金山-在读服装本科
是的,每一个都是独一无二的,?#36127;?#27599;一个都是全世界限量一个。


依一-重庆-买手爱好者
想一想就觉得很满足,我的这个是独一无二的。


吉阿喜-?#26412;?4群副群主
那3D打印的珠宝售价?#27573;?#19968;般是多少呢?对3D打印的应用也比较好奇。


joe-三番-珠宝设计
这个的话便?#35828;?#30340;几十美金,贵的可以不封顶,比如说后期加?#20439;?#30707;之类的就会价格暴涨。


joe-三番-珠宝设计
可以的。


吉阿喜-?#26412;?4群副群主
?#22521;牛?#24863;觉设计,工艺跟品牌还是有无限价值的。


自由讨论与答疑:


依一-重庆-买手爱好者
我感觉有了3D打印技术,设计师的设计才能更随心所欲,更能发?#24433;傘?/span>


Vanessa 广州 服饰高定
感觉有了3D 打印未来人我都可以实现自己的创意, 设计师有危机感喔。我是说想法而不是操作, 路人的想法可以透过专业操作实现。


Icey-旧金山-在读服装本科
这个是的~


吉阿喜-?#26412;?4群副群主

那我国有个传统的珠宝技术叫花丝镶嵌,现在可以达到类似这样的技术了吗?


joe-三番-珠宝设计
花丝的部分是可以部分做到的,对于镶嵌其?#24471;?#20160;么帮助。


冷芸-上海-群主
这个问题可能之前讨论过。就是3d打印会最终降低制作成本吗?


joe-三番-珠宝设计
我的理解是,会也不会,3d打印如果是蜡或者树脂再翻模的话。


冷芸-上海-群主
哦?能具体一点吗?换句话说,看材料与工艺吗?


joe-三番-珠宝设计
长期下来是会节省很多人工和时间成本的。这方面Tiffany也好,Pandora也好都在做,它们的许多款式都是这样出来的。但是3D打印金属的话,成本暂时是很高昂的。


冷芸-上海-群主
可以理解。


joe-三番-珠宝设计
总的?#27492;擔?D打印对珠宝行业?#27492;?#26159;一个重要的技术革新。它简化了很多传统珠宝制作的过程,同时给与了新的设计可能性。相信在未来的商业珠宝设计与制作上,它的运用会越来越广泛。




庄主总结


建模和3D打印是珠宝设计的?#26377;?#20004;者之间是一种互相支持的关系。在传统珠宝制作工艺相对成熟的现在,3D打印无疑是给珠宝?#36164;?#22312;设计和制作上带来了更多的可能性。


以现在国内中低端工厂的现状来讲,3D喷蜡机的使用已经是非常普遍了。但是由于技术上的限制,对于建模和3D打印的应用还处于一个初步开发的阶段。


在本次讨论中我们?#27493;?#20102;珠宝3D打印的3种材料和对应的后期处理手法;而当前普遍使用的技术还是停留在打印出蜡制作硅胶模这个应用上。这样的3D打印应用可以说是省略了传统珠宝制作的一些工序,给厂家减少了人工上的支出而具有了经济效应。


然而放眼设计师的需求,我们可以发现设计师不止于做出硅胶模后再批量生产。在这次讨论中,我们讨论了几个以3D打印作为品牌特性的品牌。可以从中看出,在克服一定的技术?#35759;?#19978;,设计师的想法在3D打印上是有很大的施展空间。


虽然目前3D打印在某一些应用,比如直接打印金属上还尚?#20197;?#20215;高昂,但是可以预见的是在不久后的未来,3D打印不仅可以节省工厂在人工上的开支而加快生产速度;而且会给珠宝设计的样式本身带来一系列的革新。


本次的讨论以普及知识为主,结合了一系列的案例给群友们带来了一定的珠宝3D打印知?#27934;?#22791;。如果有机会还期待在此基础上进行更加深入的讨论。关于3D打印在珠宝产业上的价值,?#25910;?#32467;?#32454;?#20301;的讨论认为3D打印的商业价值还有很大的增值空间。基于目前对3D打印的运用的理解,可以看得出3D打印拥有极高的利用价值和前景,其发展事态会造成传统珠宝行业一定的转型。



?#34892;?#24744;的阅读,期待今后更多的讨论、?#19981;?#36814;大家来分享!


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