数字化3D打印对汽车外观造型设计的影响

孙宇洁

摘 要：现阶段数字化3D打印技术的应用对于多个领域的设计提供了更加有力的技术保障，3D打印技术的应用能够打破传统产品设计中存在的局限性，在汽车外观造型设计中，应用3D打印技术为设计师提供了能够充分发挥灵感的技术支持，本文以数字3D打印技术对汽车外观造型设计影响为核心，首先简述3D打印技术以及其特征，然后分析数字化3D打印对汽车外观造型设计的影响。

关键词：数字化3D打印技术;汽车外观造型设计;影响

引言

在汽车外观造型设计中应用数字化3D打印技术前需要进行方案的设计，通过对自然素材的发现，融入灵感，设计出打破传统的产品。数字化3D打印技术在汽车外观中的设计能够实现技术和艺术的融合，实现有机设计的实施，并通过仿生设计展现生态之美，使汽车外观造型的设计向多元化方向发展。

1 3D打印技术

3D打印技术属于是一种快速成型新技术，是以数字模型文件作为基础，通过粉末状的塑料或者金属等具有粘合性的材料，经过堆叠累积方式构造物体的新型技术，在以往被应用与工业设计和模具制造等领域，现阶段，随着3D打印技术的不断发展和应用，该技术已经应用在部分产品直接制造领域，尤其是在例如牙齿、髋关节、飞机零件等高价值应用已经使用3D打印技术制造出部分零部件。传统的产品制造是在毛坯件基础上减少材料，而3D打印技术是通过增加材料实现产品生产的，是现阶段一种新兴的快速成型技术。首先通过制图软件对产品进行设计、3D建模，将设计模型信息传输到3D打印机软件中，在进行数字模型识别后，3D打印机按照模型各层次面积形状应用金属或者塑料进行分层打印。3D打印技术的产生以及应用为多个行业的发展提供了新方向[1]。

2 3D打印技术特征

3D打印技术能够使用较低的成本进行较为复杂物品的打印制造，通过应用3D打印技术，工业可以不应用模具、机械设备进行产品设计，有效降低了少量生产、样品试制的成本和生产周期，推动个性化和新产品设计开发和普及。同时应用3D打印技术能够实现短周期、高精度的产品生产。因为3D打印技术不需要进行开模流程，有效缩减了作业的时间，减少委外加工，提升核心数据安全，降低多次加工所产生的误差，实现高精度、短周期生产。另外3D打印技术具有良好的操作性，采用传统的产品生产方式需要大量经验丰富的技工操作机械，虽然在机械设备中应用信息化技术但也需要人工进行控制。而通过3D打印技术只需要通过建模软件设计将源文件导入打印机中即可实现生产[2]。

3数字化3D打印对汽车外观造型设计的影响

3.1形式与功能、艺术与技术完美融合

3D打印技术的产生和应用，使人们实现了形式与功能的统一，对于汽车外观造型设计而言，在3D打印技术产生以前，设计师对于汽车外观造型的设计完全是依靠机械制造行业技术、材质、工艺等方面。而3D打印技术为设计师的设计提供了技术保障，即使是超乎现实、天马行空的设计也可以应用3D打印技术得以实现。另外随着科学技术、经济的快速发展，人们的审美也在发生着变化，传统的汽车外观造型设计已经无法充分满足人们需求。因此，需要通过3D打印技术实现外观设计多元化发展，关于功能、审美、环保、工艺等方面要素都能够得以实现，进而实现形式与功能、艺术与技术完美融合。

3.2有机设计理念初步实施

“有机设计”指的是由客观现实而形成的一种设计方式。在3D打印技术前，自然界中所存在的不可思议形象人们很难加以利用和模仿，依靠当前的机械设备人们难以实现创新，因此，有机设计理念一直处于人们的空想思维中。随着科学技术的不断发展，人们对自然的探索和挖掘，人们总结出很多规律、定理和算法。3D打印技术的应用更进一步推动了人们对自然的事物模拟，促使“有机设计”理念加以有效实施与运行。在现阶段的造型设计方面，一般为建筑设计行业应用“有机设计”较为常见，例如模仿自然形状和原生曲线的建筑，对于建筑的设计不再是有棱有角。在信息工业阶段，汽车设计行业通过将3D打印技术和有机设计相互结合实际，形成很多融合了工艺、环保、原生态艺术设计，比如宝马的概念超跑I8，这款车的外观造型设计源自于蝉翼，通过这种方式设计减少车辆本身的接缝拼装，减少风阻系数，同时能够实现环保与降低消耗。

3.3仿生设计生态之美

现阶段发展中国家与发达国家对于设计水平的差距主要表现在对自然的观察和分析提炼能力上。这里所说的设计，指的是对生态自然中的事物进行观察，在其中获取素材，经过人们理性化的设计和创作，利用工业材料进行加工和制造。在3D打印技术产生后，设计通过捕捉自然素材融入灵感，创作草图，确定初步方案后，通过3D打印技术对创作产品的结构、线條等基本要素进行观察，确保其能够表现出原生态与曲线的美感。现阶段对于3D打印技术的应用已经成为连接科学计算和自然世界的桥梁，对于汽车外观造型设计发挥着积极作用[3]。

3.4生成设计数字创新

就概念而言，生成设计是建立在数字网络基础上所形成的新型设计方法，通过应用计算机的程序进行操作，利用其演变过程中进行的运算和快速总结形成的某一种运算规律，从中得到具备可能性和可行性答案，需要在设计中从大量方案中选择最为合理的结果应用3D打印技术生产。现阶段采用这种最多进行设计的领域是服装设计，在本世纪初英国的设计学院就曾应用3D打印技术生产了一双时装鞋，在生产的过程中没有应用胶水和其他黏粘工具，通过应用高分子材料根据计算法则，在确定设计方案后投入生产，对鞋子外观和造型进行优化。在汽车外观设计领域通过应用数字3D打印技术不仅能够打破人们现有设计的固有思维模式，通过为汽车外观造型设计领域带来了更多的可能。数字化3D打印技术作为产品设计中的工具和表达手段，不仅能够有效满足现代人们对于汽车外观造型多样的追求，同时能够打破技术难度与成本因素造成的约束，促使人们能够保持自由的态度实现或超越内心中关于不规则、错位、折叠、不对称以及扭曲数字网络背景下经常出现的现代语言。

总结

综上所述，在汽车外观造型设计中应用数字化3D打印技术，能够使设计师在外观设计中加入更加大胆的想法，并应用该技术满足不同人群对于汽车外观造型的需求。现阶段3D打印技术在汽车外观造型设计中的应用还处于初始阶段，需要相关的人员加强对该技术的应用探索，实现外观造型设计向多样化、多元化、创新化方向发展。

参考文献：

[1]周涛.3D打印技术在汽车造型设计中的应用研究[J].山东工业技术， 2017（19）：122-123.

[2]赵淑影.3D打印技术对汽车外观造型设计的影响[J].汽车与驾驶维修（维修版）， 2017（05）：145-145.

（吉林大学艺术学院艺术设计专业）