3D打印技术工艺美术论文

摘要：现今3D打印技术可以说是最受关注的技术之一，如何将科学技术融入社会生产，创造更大的价值是值得思考的问题。3D打印技术日益蓬勃发展，在艺术领域，尤其是首饰设计方面，因其新颖的成型方式受到艺术家们的喜爱。下面小编整理了一些《3D打印技术工艺美术论文(精选3篇)》仅供参考，希望能够帮助到大家。

3D打印技术工艺美术论文 篇1：

初中信息技术3D打印课程的探索与实践分析

摘要：在当前教育改革不断深入的背景下，3D打印技术这门迅猛发展的新兴学科为初中课堂带来了变化的契机。现阶段3D打印技术作为一种全新的信息化应用手段，受到了广泛教师的青睐，且在现实课堂教学中对其进行了有效应用。基于此，研究将结合初中信息技术课堂教学工作的开展，探讨如何基于3D打印技术的应用，设计符合初中生学习需求和学习规律的信息技术课堂教学方法，并以此驱动学生的信息技术学习能力和学习素养不断提升和发展。

关键词：初中;信息技术;课堂教学;3D打印

引言：事实上，信息技术3D打印的概念在本世纪中期就已经由相关专家提出，但直到最近才应用该技术，这得益于科学技术的逐步发展和国家硬件水平的进一步提高。如今3D打印技术已在建筑、服装、医疗、工业设计等领域广泛应用，也逐步进入了课堂。初中学校3D打印课程建设，既丰富了初中创新教育课程体系，它能更直观地表达教学中的抽象概念，使学生能够更好地理解自己的学习内容并加深对知识的掌握。与此同时，信息化开始逐步引导各个行业的发展。在社会上，许多产业的升级都依赖于3D信息化技术的在其中的应用。因此，3D打印课程的信息基础教育应用能让学生进一步理解3D打印相关理论，以及锻炼学生的在实际生活中的实践能力。

一、3D打印技术概述

信息技术3D打印在学术界最早被称为增材制造技术，2009年美国官方对3D打印进行系统阐述，将其描述为利用三维数字模型逐层制造的方式，将材料结合起来的工艺。在我国国内也运用这一概念并就3D打印技术融入社会生产进行广泛研究。信息技术3D打印的原理与传统打印机非常的相似。因此信息技术3D打印也称为打印机。通过计算机和打印设备搭建的打印平台，虚拟空间蓝图并转化为现实，运用物理手段虚拟数据模型[1]。

目前最为常见的信息技术3D打印技术有光固化立体成型、熔融成型、金属激光熔融等信息技术3D打印，3D打印技术之所以能够广泛运用的原因，是因为其具备三大特征特征。首先利用3D打印技术，能够节约生产成本。运用3D打印技术，不需要购买机械工具，3D打印平台可以完成各种机械工具的工作，在工作过程中，3D打印机还将完全按着需要添加原材料，以避免原材料的浪费。其次信息技术3D打印可以满足个性化的设计。信息技术3D打印平台支持用户的个性化设计，并滿足人们的各种需求。也正因如此为创新设计、个性自由展示提供了便利。另外3D打印产品成型的周期短，能够在很短时间内交付，就传统制作技术而言，在生产过程当中会受到多种因素的制约，而运用3D打印技术则能够快速打印成型[1]。

二、3D打印技术融入初中课堂存在的问题

在信息技术课堂上融入3D打印技术时，学生对于信息技术学科不够重视的问题较为突出。许多初中生在开展信息技术学习的过程当中，大多数只是停留在教师课堂所教学的内容，有些学生甚至没有将教师课堂教学内容融会贯通，而是忙着做自己的事情。许多学生经过三年信息技术课程的学习，仍然表示自己的打字速度很慢，对于一些软件的使用很不熟练[2]。

教学资源不足也是3D打印技术融入初中课堂存在的问题之一。开展3D打印技术的实践学习，需要有专业教师进行指导，要求教师具备3D打印的相关知识储备。当然就目前来看，许多初中并没有将3D打印技术教学与信息技术进行有效融合，许多信息技术老师仍然是集中于对学生基础软件应用的教学。

三、信息技术3D打印在课程中的运用

（一）应用多种教学模式开展3D打印教学

3D打印技术融入教学，为课堂带来了新鲜元素，学生会对学习的内容更感兴趣。在实施教学前，要充分论证，研究方法。初中学校的3D打印课程应当有计划有步骤地进行。

首先可通过兴趣小组的形式教学。从学校范围招收对3D打印感兴趣的学生组成兴趣小组，教师可以通过教学过程总结经验;完善教学内容;提高自身业务能力;搜集学生学习情况;反思并提高学习成效，为下阶段的各专业试点教学增加经验，打好基础[2]。

其次是在部分专业进行试点教学。职业学校同3D打印技术密切相关的专业有计算机、建筑、机械加工等，选择这些班级开展3D打印技术教学更容易切入，学生的学习积极性也更高。

最后通过分析各专业特点制定教学内容，将3D打印技术的学习开展到所有专业。让初中学生接触和掌握到一门新的技能。仔细分析工艺美术、旅游管理、厨师、电子商务等专业都能找到好的学习切入点，有了前期的教学积累，3D打印课程便能很好地开展下去。

（二）循序渐进完成教学内容

第一阶段为展示学习。教师通过向学生介绍3D打印技术，并展示3D模型制作和打印的过程;第二阶段是拍照创建。把通过拍摄获得的平面图片用切片软件转换成三维模型打印出来，增加学生制作的兴趣;第三阶段打印3D扫描仪获得的模型，将现实物品转换成虚拟模型再打印成现实物品;第四是使用3D软件制作虚拟三维模型，再导入切片软件加工，最后打印出来。指导学生使用3DMAX软件、切片软件和3D打印机实现从创意到现实的过程，激发学生探索和求知的热情。

（三）帮助学生直观理解教学内容

首先，我们应该理解，信息技术3D打印课程被教学课堂所运用的目的是让学生掌握3D打印技术。以3D打印技术信息为基础的教学方式让学生了解3D打印课程背后的原理和抽象知识。信息技术3D打印的内容应该在信息教育的方法中讨论并运用，但实际上信息技术3D打印与信息技术在本质上是密不可分的。基本上，信息技术3D打印需要信息技术对打印内容进行建模，打印内容可以更直观地反映人们使用3D打印技术表达的想法。因此，通过直接讲授信息技术，可以直接输入3D打印技术的理论中心，了解3D打印教材的内容。从而将3D信息技术更好的运用到教育教学当中，让学生更加深入的学习知识[3]。

（四）帮助学生掌握操作3D打印的技能

信息技术3D打印技术广泛应用于工业设计和商业生产的各个领域。但事实上，大多数3D打印产品仍然需要下载完整的数据包才能进行打印。尽管社会上很多人对3D打印感兴趣，但他们实际上没有能力创建3D打印数据包并实现3D打印技术。通过信息化3D打印技术的基础教育，让学生掌握了3D打印技术的使用，通过自己的理解和在实际生活中的应用，让学生简单地创建3D打印数据包，掌握3D打印内容在计算机上的建模技巧。通过这种教学方式，学生最终可以独立操作这项技术，这将对学生将来进入社会而言，使用3D打印技术提升行业的生产模式和服务起到非常重要的作用。

因此，在课堂中我注重让学生自由地发挥，指导过程及时肯定学生大胆的创意，让学生放下包袱，放飞想象，抓住灵感，敢于实践，培养学生解决生活中实际问题的能力。同时，给学生充足的时间进行建模创作，发展其立体思维，培养创新意识和应用技能。

从3D打印技术发展来看，由于技术的不断完善，使用的便捷，越来越受到制造生产行业的青睐，在未来一段时间里，它将是解决设计成型的重要途径。无论是素质教育需要还是创新教育的体现，或是初中生综合素质的提高，3D打印技术都应作为初中学校一门专业技术课程展开教学，促进初中生创新能力的提高，为社会提供更多的优秀应用型人才。

结语：综上所述，在当前各类新技术、新理念的不断发展和应用过程中，教师需要结合课堂教学的需求为学生创设全新的学习环境和学习空间，而且要应用新技术和新理念实现对学生的高效培养和引导。特别是在3D打印技术的课堂应用中，将之融入到初中信息技术课堂教学中，不但可以让学生参与学习的兴趣和热情得以提升，且能够让学生在不断学习的过程中建立起科学的学习思维和认知，加深对知识点的理解并运用到生活当中。

参考文献：

[1]宋国梁.初中3D打印技术及教学改革探究[J].现代职业教育.2019，（6）：206-207.

[2]温紫玲.初中3D打印基础课程的开发[J].广东教育（职教版），2019，（1）：73-74.

[3]华进知识产权.原理3D打印这项逆天技术在这么多领域可以应用[EB/OL].2018-8-9.

作者：万凤

3D打印技术工艺美术论文 篇2：

3D打印技术在现代首饰设计中的应用

摘 要：现今3D打印技术可以说是最受关注的技术之一，如何将科学技术融入社会生产，创造更大的价值是值得思考的问题。3D打印技术日益蓬勃发展，在艺术领域，尤其是首饰设计方面，因其新颖的成型方式受到艺术家们的喜爱。本文从3D打印技术的理论层面入手，探讨如何运用3D打印技术为首饰设计注入新的创造活力、3D打印技术在实际运用中的优势和缺陷，以及3D打印技术未来的发展趋势。

关键词：3D打印技术;首饰设计;现代

3D打印技术近来在许多领域被广泛应用，首饰设计作为手工艺的分支之一，现代首饰为区别于传统首饰设计，注重在作品中表现艺术家们内心情感的抒发，更加不拘一格。因此，3D打印技术的特殊性也逐渐显现。本文将着重分析3D打印技术在现代首饰设计运用中的优缺点及应用方式。

1 3D打印技术的应用

3D打印技术不同于传统的制造方式，传统制造是“减材制造”，是从整体中去除不需要的部分，而3D打印技术是“增材制造”，即使用金属或塑料等可以黏合材料，根据计算机数字模型，通过逐层增加材料的方式来构成物体的技术。现今依据不同的切片方式，3D打印技术分为熔融沉积成型技术、选择性激光烧结技术、光固化技术和层压板制造技术等，[1]这几种打印方式在成本、原材料、打印速度等方面具有较大的差异。

3D打印技术在现代首饰设计方面有两种主要的应用方式，第一种是辅助成型类，在这一类型中，作品的某一阶段运用了3D打印技术成型，还需其他的工艺方式完成整件作品的创作。这种制作方式适用于对成品要求严格、精度高、打印成本低、可手工调整的作品制作，将设计通过三维建模转化为计算机数学模型，有效提高了成品的完成精确度。[2]但是也有不可避免的缺点，因为需要3D打印技术和其他工艺方式进行结合。第二种是直接成型类，即3D打印技术作为成品的主要制作技术手段。这种应用方式比较适用于大型的概念作品制作，因为3D打印技术的特殊性，直接成型类的作品的材质和形态在打印完成后就是最终作品，对设计的完成度很高，只需要最后的抛光或是组接就可完成作品。但也存在明显的缺陷，目前适合打印首饰的原始材料较少，只有尼龙、树脂和纸等，传统首饰制作所用的金、银、铜等材料运用3D打印技术打印的成品精度低、速度慢，成本较高。[3]

两种不同的应用方式各有利弊，但设计师也不能完全依赖于3D打印技术，仍然需要有自己的想法和设计理念。目前3D打印技术还离不开传统首饰制作工艺的支撑，设计师们可以将这两种制作技术相结合，是成品有更好的效果。

2 3D打印技术运用的优势与局限

通过上述文字可以知道，首先3D打印技术可以大大提升首饰制作的工作效率，通过3D打印技术可以快速将设计转变为成品，当然在材料方面，我们还需要努力改进。

其次，3D打印技术可以提高首饰成品的精确度。传统首饰的制作都是人工为主，依靠的是雕蜡师傅手工测量准度和熟练程度，与设计者的理想成品会有偏差。3D打印技术可以完美解决这个问题，3D打印技术是运用计算机技术，建立三维模型，在软件中直接输入数据并通过专业设备一比一输出，极大地提高了首饰成品的精度和美观程度。这也更加方便设计师根据顾客要求进行数据修改和设置，使首饰符合顾客要求，有利于发展高级定制，提升顾客满意度。

第三，3D打印技术降低了首饰制作的成本。传统首饰制作需要先制作模具或成品，否则无法准确把控设计成果。现代首饰设计运用3D打印技术，通过建立三维模型，可以在电脑上观察效果图，还可以模拟各种材质，节省制作模具的时间和材料，降低了返工率。[4]

第四，十分便于修改。设计师在电脑上观察三维立体效果，如果不满意可以随时修改数据，减小偏差，节省时间和精力。

第五，方便制作形态更加复杂、生动的首饰，满足消费者需求。消费者日益追求个性化、艺术化的饰品，因此首饰设计也愈发推陈出新，这要求精湛的制作工艺。通过三维软件和3D打印技术，设计师可以设计并制作出更加风格迥异、生动复杂的首饰。

3D打印技术也存在一些局限，最主要的就是打印材料的限制。金属材料制作成本高，还无法应用于3D打印技术。但消费者普遍接受的是金银等饰品，对于树脂等材料制成的首饰很陌生，因此，3D打印技术在首饰应用中还只是起着辅助作用。另外，由于3D打印技术的技术性要求很高，研发和供货成本较高，因此3D打印领域还没有形成完整有序的产业链，缺乏统一的行业标准和规范。

3 结语

本文主要谈论了3D打印技术在现代首饰设计和制作中的应用方式，并且详细描述了3D打印技术对于首饰设计和制作方式方面的优势和局限，阐述了3D打印技术在现代首饰行业的影响程度。3D打印技术作为新兴技术，如果可以突破打印材料的局限和成本制约，将会极大地促进首饰行业的发展。

参考文献：

[1] 孙时琛. 3D打印技术在首饰设计中的应用[D].中国美术学院，2017.

[2] 章露.“手工工艺”与“3D打印技术”在首饰实现方式上的比较性研究[D].云南艺术学院，2018.

[3] 杨超翔，乐涵潇，康信辉. 3D打印技术在现代首饰制造行业中的应用研究——以马良行首饰定制网站为例[J].设计，2015（23）：118-119.

[4] 李琳.首飾参数化设计与3D打印技术研究[D].北京服装学院，2015.

作者简介：杨沁钦（1987—），中级工艺美术师。

作者：杨沁钦

3D打印技术工艺美术论文 篇3：

计算机辅助工业设计与3D打印技术初探

摘 要：设计领域中，越来越多地使用计算机进行辅助设计，其发挥的作用越来越大。在计算机辅助设计的带动下，产生了3D打印技术，并且3D打印技术越来越成熟。本文着重介绍了计算机辅助工业设计和3D打印技术，以期待对两者的更好融合应用有所裨益。

关键词：计算机辅助;工业设计;3D打印技术

一百多年前，工业产品设计时，大都从色彩、结构等单个方面进行单一的设计。一百多年后，工业产品的设计已经演变为一种创造性的活动，将工业产品的外延属性进一步扩展，从整个产品的使用属性、过程和服务等各个方面进行设计，产品的种类得到极大的丰富，人们的生活方式受到较大的影响。20世纪80年代，我国开始有了工业设计的雏形，其设计方法、表现技法等方面都受到工艺美术的影响。之后的十年，随着经济的进一步发展，我国的制造业发展速度较快。在设计领域，得益于计算机技术的迅速发展，已经被广泛的运用。3D技术的发展较晚，但是发展速度是比价快的。随着3D技术的逐步完善，工业设计领域已经开始利用3D技术打印产品。3D技术的出现，具有较大的优势，产品的设计周期被极大的缩减，制造程序极大的简化。设计过程中，设计师借助计算机辅助工业设计和3D打印技术，对于产品的审核、检验等可以较为直观的呈现在眼前，开发周期大大缩短，可以将产品快递的投入市场，最大程度地提高企业的利润率。

1 计算机辅助工业设计概述

计算机辅助设计，英文名称为CAD-Computer Aided Design。计算机辅助工业设计，英文全称Computer Aided Industri-al Design，简称CAID。计算机辅助工业设计是以计算机辅助设计为基础开发而来的。工业设计领域中的产品设计是计算機辅助工业设计的主要研究对象。得益于计算机技术的迅速发展，工业设计领域焕发了新的生命力。计算机辅助工业设计的设计方法、效率等方面都有了质的提升，这是传统的工业设计所无法比拟的。目前，计算机辅助工业设计应经在很多的领域实现了应用。计算机辅助工业设计是各种信息技术的集大成者，可谓是多种综合性学科交叉的产物[1]。

某个工业产品的完整设计流程是较为复杂的，具体来说包括市场调研、设计、草图和效果图、各种模型的制作、批量生产等几个方面。在整个完整的设计流程中，可视化的程序占了较大的比例。于是，计算机辅助工业设计的作用便有了用武之地。举例来说，可利用Photoshop、Illustrator、Coreldraw等辅助软件做二维效果图，可利用Rhinoceros、3DMax、Maya等三维软件制作模型，之后再进行渲染，可利用Pro/Engi-neer、SolidWorks、CATIA等工程软件计算模型数据，后期的生产制造环节可直接利用这些数据。与传统的使用手绘效果图和手工制作模型相比，利用CAID，一方面能够节约时间，另一方面具有直观、高效的特点。随着计算机技术的进一步发展，计算机辅助设计软件的功能日益强化，设计过程中，利用智能化、集中化的设计软件，有助于设计者利用较少的时间和精力来完成自己的设计梦想。在这种情况下，借助于技术的进步，设计师可以有更多的时间用于设计创造[2]。

当前，设计阶段，已经熟练的适应计算机进行辅助。笔者认为，应该将计算机辅助设计应用的阶段进行拓展，举例来说，早期的调研阶段，可借助计算机技术做好信息的分析、采集。设计师在设计定位的过程中，可利用大数据技术，这种情况下，定位会更加的准确可靠。此外，在设计过程中，结合人体工程学，采集相关的数据模型。之后，与人体数据库对比，寻找差距，最终优化出更加合适的数据，以此改进设计。从多方位多角度利用计算机辅助设计，达到提高工业产品优化设计的目标。

客观来说，在现代工业发展体系中，CAID技术的应用并没有形成完整的体系。在未来的工业设计中，应该持续深化CAID技术的应用。随着科学技术的进一步发展，CAID的技术水平及应用水平必将得到持续深化。目前，在人工智能领域，其技术逐步成熟。我们有理由相信，人工智能技术与CAID技术两者将得到持续融合，人工智能数据库系统将得到建立，在产品的设计、研发和生产过程中提供持续的应用服务。利用CAID和人工智能的联合应用，设计师可持续获得各方面的应用信息，帮助设计师做出更好的选择，以设计更好的工业产品，以为现代化建设服务。

2 3D打印技术与工业设计概述

3D打印技术，最早始于上世纪90年代。3D打印技术，利用数字技术材料打印机，根据设定的数字模型文件，输出可粘合材料最终实现构造物体的技术。3D打印技术应该在各个行业有了广泛的使用，诸如磨具制造、工业设计等领域。据不完全统计，在工业设计、汽车、建筑、教育等等都有3D打印技术的应用[3]。

在工业设计方面，3D打印技术应用较为广泛。传统的工业设计阶段，手钣模型需要进行手工制作。制作这个模型的目的是对设计的合理性和可行性进一步校验。但是，手工制作，需要耗费较长的时间，制作成本来说相对较高。运用3D打印技术，相对来说就较为简单。利用3D打印机和相应的材料，短时间内就可以制作完成。这样出来的成品，不仅精度高，而且可以制作较为复杂的模型。在这种情况下，产品的研发周期被大大缩短，开发成本也得以降低。

随着技术的进一步发展，相关配套产生的增多，3D打印机的成本下降明显。许多企业和设计公司，已经配备了3D打印机。许多的网站都在销售“mini”型的家庭打印机，为普通市民了解3D打印机创造了条件。

3D打印技术最早是由设计者提出的。有了3D打印机，产品的工业设计有了助飞的翅膀。可以这样说，有了3D打印机，制造业和工业设计发生了翻天覆地的变化。3D打印技术已经对人们生活的方方面面产生影响。举例来说，人们可以利用3D打印技术来打造一些具有特殊功能的适合人类居住的房子。利用3D打印技术进行人体器官的打印，将对医学界产生深远的影响。利用3D打印机可打印鞋子、衣服等等，所有这样，将会对于人类的生产、生活方式产生不可估量的深远影响。

3 CAID与3D打印技术的结合应用

CAID和3D打印技术两者的关系如何，笔者认为，两者是相辅相成的关系。前者为后者提供了数据模型，后者让前者的虚拟产品变为现实中的产品，可谓是前进了一大步。工业产品设计时，充分将CAID和3D打印技术融合。极大的优化了工业产品的设计流程和方法。我们有充分的理由相信，只要将两者的技术充分的结合好，这两种技术方法的作用将会不可估量。

根据文献报道，郝建峰利用McNeel公司开发的Rhinoceros软件和多边形建模插件T-spline设计制作了桃桃和花花模型。利用T-spline的自由多边模型的构建功能，制作完成了这两个吉祥物的身体。之后，利用NURBS的多边形曲面命令，借助Rhinoceros软件，对NURBS曲面进行编辑修饰，对一些细节目标进行完善，最终创建了整个数据模型。将数据模型以STL格式导出，之后将数据与3D打印机连接，进行模型打印。对3D打印机进行一系列的相关设置之后，逐层进行打印。打印完成之后，采用人工的方式进行清理和修整。最终大约花费了一周的时间实现了数据模型制作和3D打印。从实际的效果来看，是比较成功的[4]。

4 结语

工业产品的设计已经演变为一种创造性的活动，将工业产品的外延属性进一步扩展，从整个产品的使用属性、过程和服务等各个方面进行设计，产品的种类得到极大的丰富，人们的生活方式受到较大的影响[5]。20世纪80年代，我国开始有了工业设计的雏形，其设计方法、表现技法等方面都受到工艺美术的影响。之后的十年，随着经济的进一步发展，我国的制造业发展速度较快。在设计领域，得益于计算机技术的迅速发展，已经被广泛运用[6，7]。3D技术的发展较晚，但是发展速度是比价快的。随着3D技术的逐步完善，工业设计领域已经开始利用3D技术打印产品。3D技术的出现，具有较大的优势，产品的设计周期被极大的缩减，制造程序极大的简化。设计过程中，设计师借助计算机辅助工业设计和3D打印技术，对于产品的审核、检验等可以较为直观的呈现在眼前，开发周期大大缩短，可以将产品快递的投入市场，最大程度地提高企业的利润率。本文着重介绍了计算机辅助工业设计和3D打印技术，以期待对两者更好融合应用有所裨益。

参考文献：

[1]何人可.工业设计史[M].北京：高等教育出版社，2010.

[2]潘云鹤，孙守迁，包恩伟.计算要机辅助工业设计发展状况与趋势[J].计算机辅助设计与图形学学报，1999，31（3）.

[3][美]利普森，[美]库曼著，赛迪研究院专家编译.3D打印：从想象到现实[M].北京：中信出版社，2013.

[4]郝建峰.计算机辅助工业设计与3D打印技术初探[J].轻工科技，2016，（8）：71-72.

[5]段伟.计算机辅助工业设计与3D打印技术初探[J].才智，2019：229.

[6]程远.基于计算机辅助工业设计的交通工具的曲线设计[J].陕西科技大学学报（自然科学版），2015，28（6）：141-143，148.

[7]党倩.基于ASP技术的计算机辅助工业设计系统的设计与研究[J].自動化与仪器仪表，2014（7）：118-120.

作者简介：周楠（1980— ），女，满族，湖北孝感人，硕士研究生，高校讲师，研究方向：工业设计。

作者：周楠