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       3D打印在珠寶行業的應用

            一、3D打印在中國珠寶首飾行業中的現狀

            1、國內傳統首飾業的特點和不足

            我國珠寶首飾行業這30多年飛速發展,目前是世界上珠寶首飾生產國和消費國,但是卻在諸多方面存在很多不足:

           (1)加工工費低廉;(2)商業模式陳舊;(3)品牌區隔模糊

           (4)材料工藝局限;(5)產品附加值低;(6)設計創新缺乏


            2、何為3D打印技術

            3D打印,即快速成型技術的一種,它是一種以數字模型文件為基礎,運用粉末狀金屬或塑料等可粘合材料,通過逐層打印的方式來構造物體的技術,也稱為增材制造。

            3D打印通常是采用數字技術材料打印機來實現制造的。常在模具制造、工業設計等領域被用于制造模型,后逐漸用于一些產品的直接制造。


            3、3D首飾數字技術概述

            3D打印技術在珠寶首飾行業中又被稱為“3D首飾數字技術”,它分為兩個方面:3D首飾數據模型設計和3D首飾打印技術。

            簡單的來說,就是把制作好的3D首飾數字模型文件導入3D首飾打印機。3D首飾打印機與電腦連接后,通過電腦控制,對3D首飾模型數據進行分析分層,分層之后,3D首飾打印機利用加熱裝置,把粉末狀金屬或蠟經過高溫熔化成液體,通過打印頭擠出,擠出后遇冷迅速凝結固化,通過逐層疊加的方式來構造首飾,最終把計算機上的數據模型變成實物。3D首飾數字技術的特點是即使是很復雜的首飾都可以神奇般的制造出來,所以它是一種實實在在重要的制造技術。


            4、目前3D首飾數字打印技術在珠寶首飾行業中的運用的優勢

           (1)數字設計  3D起版

             珠寶首飾行業傳統的手工起版,需要經過鋸、銼、打磨拋光等復雜工序,用手工加工模型蠟或者銀銅等非貴重金屬,從而得到一 件原始實物模型。目前,普通款式的戒指、吊墜,工匠師傅制作一件蠟版需要一天時間,復雜的款式則耗時更長,有的一周都未必能做出一個,還有一些很有創意的款式,按照傳統手工制作方式是無法完成的。3D打印技術則有效地解決了傳統首飾起版加工工藝復雜、制造周期長等問題,只需要珠寶設計師或首飾數字技術建模師,用電腦繪制3D首飾設計圖稿,再將3D首飾圖稿數據模型文件輸入3D噴蠟打印機或者其它材料打印機,即可進行自動化生產,從而得到原始的起版模型,省去人工起版的環節。鑲嵌首飾的鑲口大小可在電腦3D文件中自由更改,從而免掉了以往不同大小鑲口需要重新起版的麻煩。原則上,采用3D首飾數字技術,同款鑲嵌戒指可以鑲嵌任何大小的鉆石或彩寶,只需在電腦設計圖中調整鑲口的數據即可。這樣計算,一款首飾電腦設計圖至少相當于10多個樣版。

           (2)自控生產縮短周期

            設計師在下班前,會將設計好的數據模型文件圖紙導入到3D噴蠟打印機,第二天上班后,一個個首飾蠟模就全部呈現在工作平臺上了。打印機晚上自己運行,不用人值守。一晚上就能打印上百個小尺寸蠟模。3D噴蠟打印過程中,無需人工操作,便可完成復雜的成型過程,不僅提高了首飾模型制造效率,同時縮短了工藝制作周期。

           (3)數字控制精致準確

            由于珠寶首飾都有一定的厚度,手工起版時,師傅們需要借助內卡尺,人工測量各個地方的厚度是否一致。但人工畢竟沒有電腦來的精細,很難做到厚度上的一致,機器就可以。電腦輸入數據,讓哪個地方多厚它就有多厚,很均勻。3D噴蠟打印機可以精確到0.016毫米。

           (4)專屬定制性價比高

            3D噴蠟打印技術的出現,改寫了傳統珠寶首飾業只有大規模生產才能降低成本的現狀。從此我們再也不需要通過大批量的生產來降低成本提高質量了,我們可以通過少量的甚至單件首飾生產就能以批量的價格獲得高質量的定制產品了,并且滿足市場對個性化產品的需求,還解決常規技術不能實現的產品制作。


            5、目前3D首飾打印機在珠寶首飾行業中的應用情況

            3D首飾打印機目前有兩種:3D首飾噴蠟打印機和3D首飾金屬打印機。

           (1)3D首飾噴蠟打印機

            雖然3D首飾噴蠟機在90年代初已經有了,但是因為當時3D打印機及耗材昂貴,以及打印材料性能差,在珠寶首飾這一領域一直沒有大的發展,而隨著此項技術的不斷發展,3D噴蠟打印機及耗材已廣泛使用。使用3D首飾打印機制作樣品,使產品研發環節比傳統手工雕蠟或手工起銀版更快捷節省成本,然而進入批量化生產環節后,又回到了傳統的制作程序。3D首飾數字技術更像是研究階段的輔助手段,大規模應用中并不具備替代性,也沒有在傳統珠寶首飾零售環節使用。

           (2)3D首飾金屬打印機

            雖然3D金屬打印機技術已成熟,但是由于3D金屬打印機價格昂貴,特別是首飾用3D金屬打印機要求精度高,所以制造價格將更加昂貴,加之黃金等貴金屬粉末加工費高,打印過程損耗大等諸多因素,導致目前沒有運用到珠寶首飾行業生產當中。


            二、展望3D打印在珠寶首飾行業的未來

            雖然目前在首飾設計與生產中,由于成本或者技術成熟和普及程度,3D打印的介入范圍和深度并不算高,但是我們可以清楚的看到這項技術在不久的將來,會在沉寂已久的傳統首飾工業中掀起巨大的革新波瀾。本文將在下面的部分對這一即將到來的技術革命進行一些展望。

            1、購買數據 自主制造

            隨著3D首飾打印技術的快速發展和貴金屬材料的不斷研發,配合3D寶石掃描、3D首飾數字技術,未來將實現個性化的個人自主設計定制。個人可以將自己所需要的首飾飾品在家或任何地方進行打印,個人購買的將不在是珠寶首飾公司的首飾成品,而是那些用于打印制造的首飾數據圖型和打印首飾所需要的原料,而且個人可以對數據進行自主修改設計,輸入3D首飾打印機即可打印出所需的首飾飾品。

            2、智能技術 智能生產

            由于3D打印技術的數字性,珠寶首飾企業應該建立智能化生產工廠,形成規?;瘋€性定制,并與3D首飾軟件開發商進行合作研發,形成捆綁式銷售。消費者可以通過運用安裝在手機上的首飾APP終端,使用智能3D首飾數字建模軟件,設計適合自己個性要求的專屬首飾,發送給珠寶首飾智能工廠,首飾智能工廠通過3D首飾打印技術制造出消費者自主設計的專屬首飾,并通過物聯網把首飾郵寄到消費者手中。這是一個即將實現的前景,所有珠寶首飾行業的從業者都要做好這個準備,迎接這場革命給行業帶來的變化。這個變化的結果一定是大限度地滿足每一個人的個性化的需求,而它又不會帶來成本的大幅度的提高。

            3、個人創業 創意無限

            珠寶首飾行業的個人創業,最大的障礙是生產加工問題,而3D首飾數字技術解決了這個問題。首先,設計師不需要專業首飾技師的輔助,自己可以通過3D數字建模技術解決制作樣版問題;其次,不需要自建工廠,可以通過3D首飾金屬打印機直接打印制造,或者傳輸到智能工廠,由智能工廠根據數據制造首飾。從此珠寶首飾公司的生產規模將不再是企業的決定因素,取而代之的將是創意設計,這就為獨立首飾設計師的創業提供了發展的空間。

           

            寫在最后:3D打印改變的不僅僅只是技術。

            3D打印是新一輪的科技革命和產業革命,珠寶首飾企業都在研究如何強占制高點,人才是關鍵。3D應用技術是支撐首飾智能制造的基礎,而整個珠寶首飾行業的變革,必然對3D應用人才的需求非常大,特別是在操作層面缺乏眾多文化素質高、技術的3D工程師和3D技術工人,而那些真正能把技術與創意相結合的應用型人才,更是少之又少。從某種意義上來看,首飾行業的從業人員的結構在未來必然會因3D打印技術的普及而更改,從一種勞動密集型行業轉為技術與設計占主導的生產分散型行業。

            3D首飾數字技術,只是珠寶首飾公司依靠現代科技,在傳統工藝上提高生產效率的一種新途徑。不過從更深層次上來說,這項新的技術可能改變的不止僅在技術層面。從長遠的角度來看,在首飾行業所欠缺的只是更好的商業操作模式,讓該技術更好的和傳統的手工藝結合,通過智能生產、自主控制和互聯網,人、機器和信息能夠互相聯接,融為一體,才是未來珠寶行業發展的方向

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