浅析首饰行业常见的3D打印技术
文/ 李江林
大家通常认为3D打印技术是近些年才兴起的,但实际上许多珠宝企业早在十几年前就开始用上了“3D喷蜡机”、“3D树脂机”等。3D打印技术以其特有的优势很好地解决掉首饰行业的痛点,并在很大程度上降低了加工成本。
首先是零技能便可制造复杂、精细的产品;其次,3D打印机能完成许多传统工艺上无法搞定的加工处理,因此缩小了工艺对珠宝设计的限制,首饰设计的自由度进一步提升;再次,复杂首饰和简单首饰造价差不多,解决了在首饰个性化定制和小批量生产的成本问题;最后,3D打印机极大地提升了工作效率。
自3DSYSTEMS公司创始人查克·赫尔(ChuckHull)于1983年发明了3D打印技术(即SLA技术)以来,3D打印经历了从无到有的三十多年发展演变,时至今日,3D打印技术已经细分出许多更精密的工艺、加工多种多样材料。笔者在这里就珠宝首饰行业内常见的几种3D打印技术,从首饰行业的角度,分析一下他们各自的优缺点和适用场景。
1.StereoLithographyApparatus立体光固化成型法
1986年美国3DSYSTEMS公司推出商品化样机SLA1,这是世界上第一台快速原形系统。该工艺的特点是成型尺寸大、精度高、零件强度和硬度好,可直接压胶模。缺点是需要支撑,前期设计和后期去除都需要大量人工。
3DSYSTEMS提供3种专门用于行业的可铸性树脂,在加工如佛像、摆件、器具等大尺寸饰品、工艺品方面优势突出。
2.DigitalLightProcessing数字光投影技术
DLP技术也是光固化3D打印技术的一种,但不需要激光作光源,降低
了原有成本。该工艺的优点是成本低、细节好、材料韧性好、固化速度快,而且设备结构简单稳定,也有支持直接压模的材料。缺点是加工尺寸小、需要支撑,前期设计和后期去除都需要大量人工。
EnvisionTec公司是DLP工艺3D打印机的领跑者。近些年,国内众多公司的DLP设备逐渐成熟,3DSYSTEMS公司还新推出了一款性价比极高的DLP设备FabPro1000,将DLP设备做到5万元级别。平民化的售价和简单的操作,对首饰设计师、工作室和首饰生产企业有着巨大的吸引力。
3.SelectiveLaserMelting选
择性激光熔化技术SLM是利用金属粉末在激光束的热
作用下完全熔化、再经冷却凝固而成型的一种技术。该工艺的优点是可直接制作金属零件,削减了不少生产环节。缺点是设备非常昂贵,要将贵金属制成加工所需规格的粉末,而且设备维护和使用成本也很高。
德国EOS、德国ConceptLaser、美国3DSYSTEMS和意大利Sisma都推出过采用SLM技术的机械设备,但动辄几百万的投资,主要用于学校做研究和极少数定制场所。
4.DropOnDemand按需喷射技术
采用DOD技术的打印机生产商中,最著名的是Solidscape公司,该公司拥有专利的平滑曲率打印技术(SCP®)。
该工艺的优点是分辨率极高,细节和表面效果好,易于铸造。缺点是打印速度比较慢,而且机器不太稳定。
5.Multi-JetPrinting多喷嘴打印技术
MJP技术的优点是速度快、精度高、产能强大、表面效果好,产品一致性也比较高。缺点是蜡材的韧性一般,有待进一步改良。
3DSYSTEMS公司是该工艺的发明者,开发出数十款不同型号的设备。当前,MJP系列机型在首饰行业已经得到广泛应用。
笔者认为,以上5种3D打印技术各有千秋。当前,MJP和DLP两种技术是绝对的主流。MJP因其独特的技术优势,能大幅度降低企业对工人数量和技术经验的要求,还将进一步取代DLP,受到越来越多的热捧。而DLP因设备结构简单、成本低,或将成为每个设计师和工作室的标配。
随着3D打印技术的进步,设备与材料价格的会不断下降,3D打印技术在首饰行业的应用也将迎来新的发展。
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