3D打印,過往多聚焦于塑膠類型材質,運用范圍受到限制。但隨著此種積層制造技術邁向成熟,以金屬粉末作為打印材料也逐漸變得可行,不但可用于家具、家用產品,甚至亦能延伸出建筑結構之制造,為工業設計開創出全新發展路徑。
?
數字設計,在應用軟件逐漸普及后,將創新目標轉向制程與材質運用,3D打印結合了軟件運算、材質實驗與制程革命,可望將人類文明的演進,再推向下一個里程碑。
數字打印 關鍵在于制程革命
出身于荷蘭的尤里斯.拉曼(Joris Laarman),是頗被看好的中生代設計師,在設計、科技、科學、藝術交會的“數字設計”領域格外受到矚目。
?
尤里斯.拉曼認為,隨著電腦控制的軟件、機器以及新型材質逐漸降低成本,以3D打印技術為首的數字生產將不再只是作為原型打樣而已,更將成為量化生產的實際選項。在他看來,3D打印技術不只酷炫,意義更在于改變傳統產品制造流程,借由減少運送里程、強調本土制作,減少對環境沖擊。
?
盡管目前大部分3D打印材質—“塑膠”,一時仍難見到商業化大量應用前景,不過逐漸興起的金屬粉末“積層制造”,則被視為大有可為。
金屬打印 運河橋梁一體成形
尤里斯.拉曼近期創舉,就是在阿姆斯特丹市區設計了一道橫越運河的橋梁,采用機器手臂與3D打印技術生產。由于“積層制造”在細節上能夠做到一體成形,因此無須額外支撐,便能確保結構安全,讓造型更趨簡練優美。
?
過去由于受到技術局限,金屬零件不易一次鑄造,或自單一金屬塊切割而成,往往得分成數塊再焊接、組裝,容易產生結構弱點,增加額外重量。新近運用的“雷射金屬沉積”,除利用雷射讓噴射出的金屬粉末材料熔融后覆蓋于母材上,也可將金屬粉末熔融后直接塑型,避免上述缺點。
?
這座運用“雷射金屬沉積”技術的全球首見3D打印橋梁預計在2018年落成,不但在預鑄工法更上層樓,也在創新、美學等面向寫下新頁,讓3D打印不再只是概念奇想,而成為真正可落實之生產方式。
下載制造 家具制造新革命
你可以想象用電腦“下載”,也可以制造椅子嗎?如果在家就可“Download”椅子,未來還需要家具店嗎?尤里斯.拉曼設計的“骨形椅”(Bone Chair)與“制作者椅”(Maker Chair)都打破刻板思維,它的發想概念是:只要從網絡下載設計藍圖與制程指示,便能利用人工智能演算與3D打印,在全世界各角落被“打印”出來,甚至還能按照自己的意思進行修改,進化成更具個性的版本。
?
“制作者椅”(Maker Chair)的取名靈感,與DIY makers以及扭轉傳統“工藝匠師”角色的概念相關,這款家具的12組設計,零組件都由3D打印而來,在精密計算下幾乎毫無誤差,可像立體拼圖般快速組合。
?
另一款“骨形椅”(Bone Chair)則利用電腦運算模擬骨骼生長情境,結構需要多加支撐的彎折處,可適時多加入材質,反之,無需支撐處則可酌量減少原料,因此造型的厚薄胖瘦,完全跳脫過往家具設計桎梏。
?
另一款“龍騰椅”(Dragon Bench)則帶有中式書法的龍飛鳳舞,亦是設計師自家實驗室研發的3D打印技術制成,借由電腦控制的工業用機器手臂進行鋼、鋁、銅、青銅、不銹鋼等金屬“打印”。雖然這張椅子看來很細膩,但其實擁有完整支撐效果,無需額外補強結構,讓設計美學發揮得更淋漓盡致,突顯3D打印設計的獨到之處。
服飾、樂器也朝向3D打印量產
目前3D打印最普及的范疇,當屬塑料材質運用。美國設計師Jessica Rosenkrantz推出“神經系統”(Nervous System)服飾,便采用尼龍材料;它在時尚史上最大突破點,就是略去“剪裁”流程,借由電腦模擬計算,直接聚合大小不同的三角鏤空模組,拼出整件洋裝,并達到客制化,堪稱是運用21世紀新科技制造的“現代蕾絲”。
?
傳統服裝,往往必須借由立體剪裁,將平面織品進行拼組,方能成為適合人們穿著之衣物。但這種新形態的“運動學服裝”(Kinematics Garments)從一開始就以3D進行立體設計,直接取用身形掃描的數字信息進行噴印,輕松達到量身訂做的貼合境界。
?
與傳統織物不同的是,這種3D打印服裝在耐韌度、垂墜性、延展性、透氣性、視覺圖紋等面向都大相逕庭。成品在噴印前只要通過一款“Kinematics Cloth”app應用程式進行設定,就可做到件件因人而異。
?
不只衣物能靠積層制造,就連“樂器”,也開始邁向3D打印量產。一款由瑞典ODD guitars公司推出的Atom Guitar電吉他,同樣借由“打印”進行生產,大大扭轉人們對樂器制造的既定印象。這款電吉他有著奇特的鏤空主體,搶眼的透空圖紋,靈感來自漂浮水面的不規則油漬圖形。樂器外殼看來雖脆弱,但由于采用尼龍工程塑料Duraform PA,因此其實極為堅韌。
?
或許,人們日后將不再需要商店,甚至連快速便捷的網購也不再有存在理由,只要一臺3D印表機,就能通過數字傳輸,在家“接收”實體商品,成為對未來生活的大膽想象。