一、關(guān)于3D打印

1.何為3D打印3D打印的正式名稱是增材制造，產(chǎn)生于20世紀(jì)80年代末，近幾年來(lái)，由于電腦、設(shè)計(jì)軟件、新材料等的發(fā)展，它迅速發(fā)展，并廣為人知。但在這種極大知名度的表面“繁榮”下，人們對(duì)它的了解仍較多地局限于概念想象，甚至僅僅是只知其名而已，更遑論對(duì)它在實(shí)際生產(chǎn)生活中的應(yīng)用、影響、意義等有所思考、回應(yīng)。作為一種增材制造技術(shù)，3D打印通過(guò)粉末或液態(tài)材料的層層堆積來(lái)進(jìn)行制作，其產(chǎn)品可以小到肉眼看不見(jiàn)，也可以大到汽車、房屋，還可以是內(nèi)部帶有復(fù)雜中空形狀的物體……由于3D打印是通過(guò)一層一層累積材料來(lái)進(jìn)行制造的，所以可以生成以前無(wú)法以人工或傳統(tǒng)機(jī)器生產(chǎn)的產(chǎn)品。按照成型工藝方式，3D打印基本上可以分為兩類：選擇性沉積打印和選擇性黏合打印。前者通過(guò)擠壓或噴射膠質(zhì)、液體、粉末，并使之固化成層而得到成品，后者則通過(guò)激光層層固化設(shè)定區(qū)域內(nèi)的粉末或液體進(jìn)行成型制作。如果用日常生活中的現(xiàn)象進(jìn)行不太恰當(dāng)?shù)念惐日f(shuō)明的話，前者類似于蛋糕裱花層層堆積，后者類似于將一盆水逐層凍結(jié)直至形成冰坨。圖1所示為選擇性沉積打印，金屬粉末被激光熔化，并在熔化的瞬間固化成層，然后累積成為想要的形狀或物體。圖2亦為選擇性沉積打印，膠質(zhì)材料被擠壓出來(lái)并熔融成型，圖中的白色物體尚未打印完成，仔細(xì)看圖能發(fā)現(xiàn)在上部略偏右的位置有兩個(gè)白色的細(xì)長(zhǎng)條，這是擠壓出來(lái)的打印材料。圖3是選擇性黏合打印，用激光把容器內(nèi)的液體表面固化成型，固化層下沉，表面的液體再固化、下沉……如是層層累積，最終成型。

2.3D打印與藝術(shù)設(shè)計(jì)對(duì)于藝術(shù)設(shè)計(jì)和產(chǎn)品創(chuàng)新而言，3D打印技術(shù)的優(yōu)勢(shì)以及促進(jìn)作用十分明顯，它將極大地?cái)U(kuò)展設(shè)計(jì)創(chuàng)新的空間。這表現(xiàn)在幾個(gè)方面：一是可以顯著降低前期投入的研發(fā)成本和提高最終使用滿意度。新的設(shè)計(jì)能通過(guò)3D打印而不是生產(chǎn)線進(jìn)行單個(gè)或少量樣品制造，進(jìn)而獲得試用反饋并做出相應(yīng)改進(jìn)。這種反復(fù)改進(jìn)樣品的過(guò)程，由于不需動(dòng)用現(xiàn)有生產(chǎn)線，更無(wú)需專門引進(jìn)新生產(chǎn)線，故而可以大大降低研發(fā)成本。而且，所有對(duì)樣品的改進(jìn)都是基于實(shí)際使用而不是電腦模擬的基礎(chǔ)上做出的，所以更合乎用戶的真實(shí)使用需要。二是可以降低生產(chǎn)成本。3D打印可以做到復(fù)雜形體一次成型，能在保證產(chǎn)品復(fù)雜化或多樣化的同時(shí)，將零配件的安裝最少化，從而縮短生產(chǎn)周期，在相同的時(shí)間內(nèi)生產(chǎn)更多的產(chǎn)品，取得規(guī)?；б?。由此引出第三點(diǎn)，即設(shè)計(jì)師在設(shè)計(jì)時(shí)可以更少考慮生產(chǎn)成本和生產(chǎn)技術(shù)的限制，把機(jī)械制造的精準(zhǔn)、批量與設(shè)計(jì)師的自由相結(jié)合。一些有復(fù)雜結(jié)構(gòu)，機(jī)器或人工難以制作的產(chǎn)品能通過(guò)3D打印做出來(lái)，而且成本并不會(huì)因?yàn)榻Y(jié)構(gòu)復(fù)雜而增加，因?yàn)橛?D打印制造一個(gè)復(fù)雜產(chǎn)品或一個(gè)簡(jiǎn)單產(chǎn)品都是將材料層層累加，故而成本基本一樣。四是可以控制材料構(gòu)成，能將傳統(tǒng)生產(chǎn)過(guò)程中難以共存或同時(shí)運(yùn)用的材料結(jié)合在一起，產(chǎn)生一種“新”材料，這種“新”材料的性能也將會(huì)有很大不同，對(duì)它的把握和應(yīng)用無(wú)疑會(huì)推動(dòng)設(shè)計(jì)新風(fēng)的產(chǎn)生與發(fā)展?；仡櫾O(shè)計(jì)的歷史，很多經(jīng)典作品無(wú)不與對(duì)新技術(shù)、新材料的把握和使用密切相關(guān)，比如鋼板一次性沖壓成型技術(shù)對(duì)于減少產(chǎn)品表面螺絲和接口的美學(xué)意義，再如塑料的輕松扭曲延展對(duì)于設(shè)計(jì)師實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)理念的意義……3D打印這一技術(shù)及其所創(chuàng)造的“新”材料也必將產(chǎn)生或促進(jìn)某種美學(xué)風(fēng)格或設(shè)計(jì)新形態(tài)。環(huán)視我們周圍的各種電器（此處是從寬泛的角度而言，指所有使用電的物品），它們所使用的電路板基本都是扁平的，上面的元器件只能一個(gè)一個(gè)單獨(dú)安裝，而不能合為一體。但3D打印也許可以通過(guò)創(chuàng)造“新”的材料，把多種元器件一次成型，電路板不再局限于扁平狀，進(jìn)而解放電器設(shè)計(jì)?；蛟S在不遠(yuǎn)的將來(lái)，我們會(huì)看到C形甚至S形的手機(jī)。

3.3D打印的未來(lái)展望以及目前的限制因素除上述藝術(shù)設(shè)計(jì)方面的優(yōu)勢(shì)外，展望未來(lái)，3D打印還具有兩大優(yōu)勢(shì)：一是能以較快的速度傳輸真實(shí)的物品，這實(shí)際是通過(guò)將數(shù)據(jù)信息上傳而進(jìn)行異地打印。二是可以按需制造、就近生產(chǎn)，減少倉(cāng)儲(chǔ)和物流成本。由于3D打印不依賴于傳統(tǒng)生產(chǎn)線的批量化，故而可以在保證成本相同的前提下按需定量制造，而且可以在任何一個(gè)擁有相應(yīng)打印設(shè)備的地方進(jìn)行生產(chǎn)，從而減少倉(cāng)儲(chǔ)和物流成本。但是，與這種現(xiàn)在還處于展望階段的“優(yōu)勢(shì)”相對(duì)的，也是更現(xiàn)實(shí)的問(wèn)題是，3D打印目前尚不能形成規(guī)模，比較適合提供個(gè)性化服務(wù)的小型公司，而不具備規(guī)模效應(yīng)。而且，它所使用的打印材料多為特殊加工制作而成，且必須從打印機(jī)提供商那里購(gòu)買，不同廠商的材料不能通用，亦即尚無(wú)統(tǒng)一的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。此外，由于其欠缺規(guī)模，導(dǎo)致與之相配套的設(shè)計(jì)軟件種類很少，進(jìn)而限制著它的實(shí)際應(yīng)用。最后但同樣很重要的問(wèn)題是，現(xiàn)在我們一般所使用的電腦的處理能力跟不上3D打印技術(shù)的進(jìn)步。綜上種種，3D打印要想獲得飛躍性的發(fā)展，還有一段較長(zhǎng)的路要走。不過(guò)，雖然如此，考慮到不遠(yuǎn)的未來(lái)它將會(huì)對(duì)工藝美術(shù)產(chǎn)生的影響，仍有將此二者進(jìn)行關(guān)聯(lián)討論的必要性。

二、科技與工藝美術(shù)

1.新科技、新生產(chǎn)方式vs手工制造回顧歷史，檢視現(xiàn)在，我們都可以清晰地看到，無(wú)論是工藝美術(shù)還是藝術(shù)設(shè)計(jì)都大大受惠于新技術(shù)、新生產(chǎn)方式的產(chǎn)生和發(fā)展。比如沒(méi)有快輪技術(shù)的產(chǎn)生，原始社會(huì)龍山文化著名的蛋殼黑陶就不可能出現(xiàn)；沒(méi)有冶金技術(shù)的發(fā)展，商周青銅藝術(shù)的輝煌也難以想象；工業(yè)革命以來(lái)，以蒸汽、電力等為主要?jiǎng)恿Φ臋C(jī)器大批量生產(chǎn)方式迅速占據(jù)了社會(huì)生產(chǎn)的主要舞臺(tái)，并以其低廉的生產(chǎn)成本和穩(wěn)定的產(chǎn)品質(zhì)量服務(wù)于全社會(huì)；在當(dāng)代，成熟的納米技術(shù)廣泛應(yīng)用于服裝、陶瓷等與日常生活緊密相關(guān)的生產(chǎn)行業(yè)。在今天的工藝美術(shù)領(lǐng)域，既有傳統(tǒng)的手工制作，也有對(duì)新技術(shù)的積極探索。圖4所示為漆藝制作過(guò)程之一——苯板模型裱布，在漆藝制作中，每一步都需手工完成，現(xiàn)代機(jī)械僅在部分步驟中起輔助作用；圖5是金屬工藝的傳統(tǒng)鍛造步驟之一；圖6是以新的氣壓成型法制作的金屬材料的凳子和手鐲，這種技術(shù)是把薄金屬片的邊緣鉚合后，利用氣壓像吹氣球一樣迅速“吹”出預(yù)設(shè)的形狀；是用新材料銀黏土制作的首飾。銀黏土是將銀磨制成納米級(jí)銀粉，與水、特殊膠劑等混合而成的黏土狀材料，塑形更為方便?；谝陨蠈?shí)例，我們完全有理由相信，3D打印技術(shù)也會(huì)以自身的優(yōu)勢(shì)應(yīng)用于并促進(jìn)藝術(shù)設(shè)計(jì)和工藝美術(shù)的發(fā)展。此外，我們也必須看到，新技術(shù)在客觀上會(huì)壓縮工藝美術(shù)的發(fā)展空間。由于新技術(shù)，尤其是適用于大生產(chǎn)的新技術(shù)往往會(huì)帶來(lái)產(chǎn)品成本的降低、質(zhì)量的提升以及功能的完善，進(jìn)而使產(chǎn)品以大批量而迅速流布于社會(huì)生活的各個(gè)角落，這就導(dǎo)致以個(gè)體或小作坊少量制作為主的產(chǎn)品即使具備質(zhì)量和功能的優(yōu)勢(shì)，也會(huì)因成本因素而逐漸縮小市場(chǎng)。這也是今天的工藝美術(shù)生產(chǎn)主要為非實(shí)用品的一個(gè)重要原因。3D打印作為對(duì)現(xiàn)有工藝水平和機(jī)器生產(chǎn)能力的超越，既不同于以集體協(xié)作、批量生產(chǎn)為主的大機(jī)器工業(yè)，也有異于以個(gè)體手工少量制作為主的工藝美術(shù)，其對(duì)未來(lái)工藝美術(shù)的生存和發(fā)展空間會(huì)產(chǎn)生什么樣的具體影響，目前尚不明晰。

一、3D打印技術(shù)對(duì)于我國(guó)制造業(yè)的影響

減少人力成本根據(jù)相關(guān)的研究顯示，一些類似于飛機(jī)和火電等行業(yè)使用一些重型的機(jī)械以及高端的精密機(jī)械裝備進(jìn)行工作，這些精密的儀器和設(shè)備等在制造的過(guò)程中都會(huì)使用到很多的材料，并且還需要經(jīng)過(guò)特別復(fù)雜的工序。像是一些類似于切割焊接等的制造過(guò)程都需要花費(fèi)大量的人力來(lái)完成工程，這對(duì)于工人的技術(shù)的要求也非常高，另外這也對(duì)于員工的人身安全影響極大，對(duì)企業(yè)來(lái)說(shuō)是一種重要的資源消耗。但是，3D打印技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)一些操作過(guò)程的無(wú)縫連接，實(shí)現(xiàn)無(wú)縫連接能夠使得大數(shù)目的螺絲螺帽在生產(chǎn)過(guò)程中的大部分流程成為多余，3D打印技術(shù)還能夠使得結(jié)構(gòu)之間的的相對(duì)穩(wěn)定性能和連接的強(qiáng)度得到大幅度的提升。跟傳統(tǒng)的制造技術(shù)相比，3D打印的原理能夠使用增加材料的方法來(lái)制造出更為復(fù)雜的形式的產(chǎn)品，這對(duì)于我國(guó)的制造業(yè)來(lái)說(shuō)大有裨益。因此，3D打印技術(shù)能夠?qū)ξ覈?guó)的制造業(yè)產(chǎn)生非常積極的影響，這其中的一個(gè)重要優(yōu)勢(shì)就是減少更多的人力成本。

二、增加創(chuàng)新機(jī)制

3D打印技術(shù)屬于一種能夠使用電腦來(lái)輔助技術(shù)來(lái)完成的一系列的數(shù)字性的切片，并且能夠使用這些切片的相關(guān)信息來(lái)傳送到打印機(jī)上面，之后再進(jìn)行多層次的加工并且成形，簡(jiǎn)而言之就是把一些連續(xù)性的薄型的層面進(jìn)行堆疊，一直到一個(gè)固態(tài)的物體能夠成型。換而言之，3D打印技術(shù)和普通的打印機(jī)的相關(guān)工作原理非常相似，在和電腦進(jìn)行連接之后，使用電腦進(jìn)行控制將需要打印的材料來(lái)進(jìn)行層層疊加，最后的環(huán)節(jié)是將計(jì)算機(jī)上面的藍(lán)圖變成為需要最后成型的實(shí)際物體。3D打印技術(shù)作為新興技術(shù)的一個(gè)重要方面，它很可能能夠從本質(zhì)上改變很多的產(chǎn)品的生產(chǎn)的組織方式，更加吸引關(guān)注的是傳統(tǒng)型的大規(guī)模產(chǎn)品生產(chǎn)的相關(guān)優(yōu)勢(shì)出現(xiàn)的削弱的情況，甚至是消失。這給中小企業(yè)特別是一些個(gè)體的企業(yè)的發(fā)展帶來(lái)新的機(jī)遇，并且能夠使用集中方式的生產(chǎn)規(guī)模來(lái)朝向分布式的生產(chǎn)方式前進(jìn)。傳統(tǒng)的制造業(yè)因?yàn)橘Y金的問(wèn)題使得一些創(chuàng)新項(xiàng)目很難順利展開(kāi)，嚴(yán)重阻礙制造業(yè)的發(fā)展。但是，目前很多中小企業(yè)可以使用3D打印技術(shù)來(lái)創(chuàng)新本企業(yè)的生產(chǎn)，為企業(yè)的發(fā)展創(chuàng)造新的機(jī)會(huì)。

三、緩解產(chǎn)能過(guò)剩

我國(guó)的傳統(tǒng)制造業(yè)大部分都出現(xiàn)了產(chǎn)能過(guò)剩的問(wèn)題，這些問(wèn)題大部分都體現(xiàn)在鋼鐵等行業(yè)。這些行業(yè)的產(chǎn)能過(guò)剩問(wèn)題在世界金融危機(jī)爆發(fā)之后尤為明顯，并且還大范圍地延伸到了汽車和機(jī)械等高科技的行業(yè)之中。在很長(zhǎng)的一段時(shí)間內(nèi)，我國(guó)的產(chǎn)能過(guò)剩問(wèn)題還存在于一些整齊劃一的生產(chǎn)企業(yè)上，這些產(chǎn)品生產(chǎn)出來(lái)都是一個(gè)樣，長(zhǎng)時(shí)間下來(lái)國(guó)內(nèi)的需求很難消化這么多的產(chǎn)品，盡管在價(jià)格方面有很大的優(yōu)勢(shì)，但是在質(zhì)量上并不能具備優(yōu)勢(shì)，出口的競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)喪失，產(chǎn)能過(guò)剩的問(wèn)題又進(jìn)一步體現(xiàn)出來(lái)。在3D打印技術(shù)出現(xiàn)之后，相關(guān)的產(chǎn)業(yè)負(fù)責(zé)人能夠在打印技術(shù)的支持之下消費(fèi)者根據(jù)自身的消費(fèi)需求來(lái)量身定制屬于自身的產(chǎn)品，這對(duì)于大多數(shù)的消費(fèi)者來(lái)說(shuō)具有很強(qiáng)的吸引力。這種量身定制的效果不但能夠摸清市場(chǎng)的情況，還能夠減少行業(yè)出現(xiàn)的產(chǎn)能過(guò)剩的問(wèn)題，并且能夠?qū)崿F(xiàn)更加積極的銷售效果，減少一些產(chǎn)品積壓的情況出現(xiàn)。因此，3D打印技術(shù)對(duì)于我國(guó)制造業(yè)的影響還體現(xiàn)在緩解產(chǎn)能過(guò)剩方面，能夠有效地緩解目前我國(guó)大多數(shù)制造行業(yè)出現(xiàn)的產(chǎn)能過(guò)剩的問(wèn)題。結(jié)束語(yǔ)3D打印技術(shù)能夠有效地減少一些人力資源的浪費(fèi)，為我國(guó)的大多數(shù)制造行業(yè)節(jié)省物質(zhì)和人力資金，還能夠縮短一些作業(yè)的功效，對(duì)于促進(jìn)我國(guó)制造業(yè)的科學(xué)發(fā)展至關(guān)重要。目前，我國(guó)的制造業(yè)還存在著一系列的技術(shù)和創(chuàng)新等方面的問(wèn)題，3D打印技術(shù)能夠提供一定的技術(shù)支持。筆者主要討論3D打印技術(shù)對(duì)于制造業(yè)的影響，希望能夠?yàn)榇龠M(jìn)我國(guó)的制造業(yè)的健康發(fā)展提供一定的幫助。

論文全部要采用word來(lái)書(shū)寫(xiě)，文件名統(tǒng)一為“report95´´.doc”，其中´´代表自己的學(xué)號(hào)。

學(xué)位論文一般應(yīng)包括下述幾部分：

論文首頁(yè)格式：

其中學(xué)位論文題目用黑體二號(hào)字，其余用宋體四號(hào)字

論文題目應(yīng)能概括整個(gè)論文最重要的內(nèi)容，簡(jiǎn)明、恰當(dāng)，一般不超過(guò)25個(gè)字。

中文摘要及其關(guān)鍵詞（宋體5號(hào)字b5排版）：

畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）是學(xué)生在校學(xué)習(xí)的最后階段，是培養(yǎng)學(xué)生綜合運(yùn)用所學(xué)知識(shí)，發(fā)現(xiàn)、提出、分析和解決實(shí)際問(wèn)題，鍛煉實(shí)踐能力的重要環(huán)節(jié)，是對(duì)學(xué)生實(shí)際工作能力的系統(tǒng)訓(xùn)練和考察過(guò)程。畢業(yè)設(shè)計(jì)報(bào)告（或論文，下稱報(bào)告）是學(xué)生在教師指導(dǎo)下，對(duì)所從事工作和取得成果的完整表述。報(bào)告的撰寫(xiě)是學(xué)生基本能力訓(xùn)練的過(guò)程，應(yīng)當(dāng)符合國(guó)家及有關(guān)行業(yè)（部門）指定的有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，符合漢語(yǔ)語(yǔ)言規(guī)范。為加強(qiáng)對(duì)此項(xiàng)工作的指導(dǎo)，嚴(yán)格把關(guān)，制定本規(guī)范。

一、報(bào)告的結(jié)構(gòu)與要求

報(bào)告包括標(biāo)題、內(nèi)容摘要、索引關(guān)鍵詞、目錄、正文、后記、參考文獻(xiàn)和附錄等部分。全文專業(yè)技術(shù)類不少于12000個(gè)漢字（含較簡(jiǎn)單的圖表、程序段等），經(jīng)濟(jì)管理和文法類不少于10000個(gè)漢字。報(bào)告一律打印，不得手寫(xiě)。

1．報(bào)告標(biāo)題

報(bào)告標(biāo)題應(yīng)當(dāng)簡(jiǎn)短、明確，有概括性，符合畢業(yè)設(shè)計(jì)任務(wù)的要求。報(bào)告標(biāo)題應(yīng)能體現(xiàn)報(bào)告的核心內(nèi)容、專業(yè)特點(diǎn)和學(xué)科范疇。報(bào)告標(biāo)題不得超過(guò)25個(gè)漢字，不得設(shè)置副標(biāo)題，不得使用標(biāo)點(diǎn)符號(hào)，可以分二行書(shū)寫(xiě)。報(bào)告標(biāo)題用詞必須規(guī)范，不得使用縮略語(yǔ)或外文縮寫(xiě)詞。

2．內(nèi)容摘要

一、性質(zhì)地位

畢業(yè)論文是教學(xué)計(jì)劃中的最后一個(gè)重要教學(xué)環(huán)節(jié)，是加強(qiáng)學(xué)生理論聯(lián)系實(shí)際、培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)勤奮的工作態(tài)度和求實(shí)創(chuàng)新的科學(xué)作風(fēng)、鍛煉學(xué)生獨(dú)立工作能力、提高學(xué)生全面素質(zhì)的有效手段，也是對(duì)學(xué)生掌握和運(yùn)用所學(xué)基礎(chǔ)理論、基本知識(shí)、基本技能和從事科學(xué)研究能力的綜合考核，是達(dá)到培養(yǎng)目標(biāo)的必要步驟。

因此，畢業(yè)論文具有十分重要的地位。

二、時(shí)間安排

1、畢業(yè)論文的時(shí)間為8周；

2、一般在畢業(yè)前一學(xué)期，社會(huì)調(diào)查完成之后進(jìn)行。