3D打印与土家织锦的融合技术研究与实践

李 洁 张继荣 （湖南工艺美术职业学院 413000）

3D打印与土家织锦的融合技术研究与实践

李 洁 张继荣 （湖南工艺美术职业学院 413000）

从图案设计、材料选择、工艺流程、实现效果的研究角度出发，通过实验论证，研究3D打印与土家织锦的融合技术。通过3D打印高新技术，使非物质文化遗产“土家织锦”焕发出新的面貌，探索科技时代民族文化传承创新发展的新思路，对推动湖南非遗文化创意产业和职业教育发展具有重要意义。

3D打印技术；土家织锦；融合技术

（本文为2015年湖南省教育厅科学研究一般项目《3D打印技术应用于土家织锦高级定制产品的融合创新研究与实践》（项目编号15C0458）的阶段性成果）

一、3D打印技术的发展与原理

1.3D打印技术的历史发展

3D打印技术又称为3D立体打印，最早出现在20世纪90年代中期。1986年，全球第一台3D印刷机由Charles Hull开发诞生。1993年，3D印刷技术的专利由美国麻省理工学院获取。随后，美国ZCorp公司获得美国麻省理工学院3D印刷技术的唯一授权并开始开发3D打印机。2005年，世界上第一台高清彩色3D打印机Spectrum Z510由美国ZCorp公司成功研制出来并推向市场。五年后，由3D打印机打印而成的世界上第一辆汽车Urbee问世。紧接着，开始逐渐出现了世界上第一款3D打印的比基尼，第一款3D打印的巧克力，第一架3D打印的飞机，第一次3D打印的人造肝脏组织，第一个3D打印的艺术品，第一把3D打印的金属手枪等等。2014年，3D打印技术被《时代》周刊评为25项年度最佳发明。

最初，3D打印技术主要用于制造模具制造、工业设计等领域的模型。后来，随着科技的进步，开始直接通过3D打印技术打印制造汽车、航空、建筑、医疗、工业、首饰、箱包、工程、武器等领域的产品，应用领域逐渐扩大。未来，随着技术的进步和材料的更新，3D打印技术应用的领域会越来越多，范围会越来越广阔。

2.3D打印技术的制造原理

3D打印技术是一种利用光固化和纸层叠等技术，运用金属或塑料等粉末状可粘合材料，通过数字技术材料打印机逐层打印构造物体的快速成型技术。3D打印技术通常是以建立数字模型为基础，3D数字技术材料打印机工作原理与普通打印机的工作原理既有相同之处，又有不同之处，相同之处在于它们都是内置材料，通过连接电脑打印成型。不同之处是内置材料不同，打印成型的物体形式不同，普通打印机内置材料为纸张，打印成型的问题为平面的，而3D数字技术材料打印机内置材料为液体或粉末等，通过将打印材料层层叠加，最终打印成型的物体为立体的。

二、土家织锦的发展与原理

1.土家织锦的历史发展

土家织锦是我国少数民族织锦之一。关于“土家织锦”的起源和发展，史籍中只有零零碎碎的记载。《大明一统志》称之为“斑布”，宋代称“溪布”“溪洞面”。历史上，土司们向朝廷纳贡时，土家织锦是其中的上等贡品之一。新中国成立之后，党和国家非常重视土家织锦的发展。1957年，党和国家确定土家民族为单一民族，土家族织锦正式冠名为“土家织锦”。1988年，党和国家授予土家织锦老艺人叶玉翠“全国工艺美术大师”的荣誉称号。1989年，在美国前总统布什及夫人访华期间，土家织锦作为国礼赠送给来宾，得到了美国前总统布什及夫人的赞赏和喜爱。同年，在南斯拉夫国际博览会上，土家织锦荣获金奖。2013年，土家织锦亮相第四届中国成都国际非物质文化遗产节上，土家织锦被隆重推出，亮相全国，走出国门，为世人所关注。

在现代织造技术的渗透下，古老的土家织锦技艺出现了濒危的情况。湖南省龙山县黎成凤是优秀的土家织锦民间工艺师，土家织锦技艺的传承人，她于2006年在苗儿滩星火村叶家寨开办了“黎成凤土家织锦工艺厂”，研究仿古颜料，织造配诗作品，传承土家织锦工艺。经过三年的研究，成功研制土家织锦仿古颜料，新产品进入市场，受到客户欢迎。由此可见，土家织锦虽面监窘境，但生机长存。

2.土家织锦的织造原理

土家民族的历史文化衍生出土家织锦，同时，土家织锦又融入了各民族的工艺、纹样等先进文化因素，因此，土家织锦既代表了土家民族的绚烂文化内涵，又弘扬了多元化的中华民族文化特征。

土家织锦以丝线、棉线、麻线和毛绒线为主要原料，以蓝色、红色、黑色作为织锦经线的颜色，纬线则由织者自己选择各种颜色。土家织锦的织造方法沿用古代斜织机的腰机式织法，腰机式织法就是把经线全拴在腰上，通过古老的木质腰式机，采用“通经断纬”的方法挑织而成，眼看手背，以观背面；手织正面，织出正面。土家织锦的传统纹样共有上百种，纹样组织结构讲究几何对称，反复连续，多以菱形、斜线形为主。土家织锦的画面多姿多彩，色彩秀丽，自然生动。土家织锦的用色常常借鉴羽毛、鲜花、彩虹和晚霞等艳丽的色彩，呈现出鲜明、强烈的色彩基调。受到图腾崇拜和宗教绘画的影响，也有部分土家织锦图案用色搭配具有淡雅、纯朴的特点。土家织锦的产品美观整齐，光泽永存，结实耐用。

三、3D打印与土家织锦的融合

消费者个性化需求增长，高端的定制化产品将成为新的市场增长点。对消费者和企业而言，3D打印的确是一种巧夺天工的技术。3D打印技术适合一些小规模制造，尤其是高端的定制化产品。3D打印技术是在科学技术进步的基础上产生的适合高级定制个性化生产的最佳技术选择。

高级定制是为需求方进行超出一般标准的生产或加工。相对于不同行业和不同产品，高级定制的意义会不断的变更。3D打印与土家织锦的融合类产品，所对应的高级定制不仅仅是更改其颜色、形状和装饰，还要调整产品内在结构和功能。3D打印与土家织锦的融合技术研究与实践，主要是针对土家织锦的图案进行创新设计，将平面的土家织锦图案转化为立体的土家织锦图案，并应用于各类产品中。首先通过电脑进行土家织锦图案的建模，再将建成的三维模型“分区”形成具有层次的各种切片，然后再通过3D打印机一层一层的打印出土家织锦图案及产品结构。从图案设计、材料选择、工艺流程、实现效果的研究角度出发，通过实验论证，研究3D打印与土家织锦的融合技术。

使用3D打印技术，为客户量身定制土家织锦创新产品，通过点、线、面的完美结合，勾画出一个个精美的图案，塑造出一个个立体的产品，设计极具想象力。通过3D打印与土家织锦的融合，能让设计师随心所欲的完成自己的作品，每一件3D打印的土家织锦创新产品都是与众不同的，这恰恰适合土家织锦的高级定制。3D打印技术与土家织锦的融合，改变了传统流水线生产出来的产品的单一面孔，这是科技进步带给传统工艺美术行业最大的改变与不同。

通过3D打印高新技术，使非物质文化遗产“土家织锦”焕发出新的面貌，民族文化传承创新与科学技术进步紧密对接，通过3D打印技术应用于土家织锦高级定制产品的融合创新研究与实践，“产学研结合”研究适用于人们生活的高级定制产品，探索科技时代民族文化传承创新发展的新思路，对推动湖南非遗文化创意产业和职业教育发展具有重要意义。