3D打印技术及材料在服装领域的应用与发展

伍婷婷

（湖南九嶷职业技术学院 湖南 邵阳 425000）

1 引言

近几年，随着3D打印技术不断发展和普及，该技术凭借着自身的高准确性、强灵活性等特征，可以将计算机上的蓝图快速转变为实物，被广泛地应用于医疗、工业、服装、教育等各个领域中，并取得了良好的应用效果，为人们的日常生活提供了非常大的便利。在3D打印技术的应用背景下，服装行业取得了迅猛发展，但人们对服装的时尚性和功能性提出了更高的要求，因此，如何将3D打印技术科学应用于服装领域中是相关从业者必须思考和解决的问题。

2 3D打印技术概述

2.1 3D打印技术原理

3D打印技术主要是指在电脑蓝图的基础上，通过利用Solidworks、3DMax等软件，完成对三维模型图的构建，在打印期间，将构建好的三维模型图输入到3D打印机中，然后，严格按照相关标准和要求，科学设置打印速度、材料、形状等多个打印参数[1]，此时，打印机会智能化对三维模型图进行分层处理，以完成对实体的建构。

2.2 3D打印方法

3D打印方法在具体的运用中，由于所选用的服装材料类型不同，可以将其划分为多种不同的技术，五种常用的3D打印方法如表1所示。

表1 五种常用的3D打印方法

不同的3D打印方法在3D成形原理、所用材料形态方面存在很大的差异性，而在服装领域中经常用到的3D打印方法主要有两种，一种是SLS法，另一种是FDM法，其中，SLS法在具体的运用中，主要利用粉末材料或者颗粒状材料[2]，整体制作流程比较简单，材料成本低、成形高效，但是，这种方法所选用的打印机体积比较庞大，且价格昂贵，对使用人员的操作能力提出了更高的要求。而FDM法在具体的运用中，所选用的材料主要以热熔性材料为主，具有成形效率高、加工精确度低、成品表面比较光滑性等特征，这两种方法被广泛地应用于3D打印产品领域中，并取得了良好的应用效果[3]。

3 3D打印技术在服装领域的应用

3.1 3D打印时装

某服装设计师通过利用3D打印技术，向人们形象、直观地展示了新型、先进的3D打印服装，这些服装材料以锦纶粉末材料为主，通过利用SLS法，实现对无袖上衣的一次性打印，并将纺织图案融合在衣服上，D打印无袖上衣如图1所示。

图1 3D打印无袖上衣

来自纽约的一位服装设计师通过利用FDM方法，严格按照时尚设计相关标准和要求，在3D打印技术的应用背景下，设计和研发出了一款新型面料，这种面料具有一定的细腻性、丰富性和纹理性。在此基础上，将新型面料与传统服装材料进行充分结合，制作出如图2所示的长袖外套。

图2 3D打印长袖外套

3.2 3D打印智能服装

某服装设计师研发了一款如图4所示的3D打印服装Amphibio，这款服装在具体的设计中，主要参照了水中生物，通过利用3D打印技术，对鱼鳃形状进行模拟，试穿者穿上这款服装，可以在水中自由地呼吸。

图4 3D打印服装Amphibio

来自美国的某服装设计师通过从动物皮肤、鱼鳞片以及各种鸟身上的羽毛获取设计灵感，在3D打印技术的应用背景下，制作出如图5所示的Caress（）ft11eGaze智能披风，这款服装外观结构呈现出羽毛状，具有一定的智能性，能够自动识别别人的目光，并做出各种反应，如收缩反应、起伏反应和延展反应。

图5 Caress（）ft11eGaze智能披风

4 3D打印技术在服装领域的发展前景

4.1 3D打印服装的优势

通过将3D打印技术与传统服装行业进行充分结合，为促进服装行业的创新、长远发展带来了很大的机遇。因此，3D打印服装在未来的发展中，主要表现出以下优势：（1）降低生产成本。在传统的服装生产模式下，涉及到的生产环节比较多，并且还要对服装进行反复修改和打样，导致服装相关信息泄漏，造成成品无法满足消费者的预期的期望。而3D打印技术的出现和应用可以很好地解决以上问题，将服装生产成本降到最低，这是由于该技术在具体的运用中，可以确保模型与最终成品保持一致，便于消费者利用构建好的模型直观、形象地看到服装成品最终效果，为避免服装原材料的浪费。节省人力成本、生产成本打下坚实的基础。（2）生态环保。在传统的服装生产模式下，需要用到固色剂、柔顺剂，这些整理剂对服装的生态性和安全性产生了不良的影响。而3D打印技术的出现和应用，可以确保服装一次性成形，省掉了传统服装制作相关程序，如剪裁、缝合等，这样一来，不仅有效地节约了能源，还避免了大量布料的浪费，同时，还降低了对环境的污染程度。（3）实现个体化需求。目前，随着人们精神生活的不断丰富，越来越多的人们开始追求限量版、个性化服装。在传统服装生产模式下，服装需要经过多个加工环节，因此，服装生产周期比较长，需要耗费大量的人力、物力和财力，如果生产批量比较少，那么服装价格必定上涨，无法满足普通大众购买需求。而3D打印技术的出现和应用，可以直接采用建模打印的方式，根据消费者个性化的需求，打印出多种个性化、私人订制的服装，并且这种3D打印服装价格低廉、生产批量小，符合普通大众的购买需求。

4.2 3D打印服装的发展前景

3D打印技术出现和应用为人们的日常生活提供了很大的方便，不仅最大限度地提高了社会物质生产水平，还满足了人们对智能化生活的需求，因此，3D打印服装具有非常广阔的发展前景。

4.2.1 服装用3D打印设备的研发

目前，市场上3D打印服装发展还不够完善，为此，大量学者投入到服装用3D打印设备的研究中，通过综合运用3D打印技术、3D扫描技术和虚拟试衣技术，开发出功能强大、实用性强的打印设备，以达到提高服装设计效率和效果的目的。

4.2.2 对设计师专业要求高

通常情况下，3D打印服装在具体的设计中，经常会遇到服装设计师与建模设计师意见不统一而无法清晰、有效地表达消费者的真实需求，为了避免这一问题的出现，服装设计师要熟练掌握和应用服装设计相关新知识和新技术以及3D建模软件的操作技巧。

4.2.3 解决版权纠纷

由于3D打印技术具有以下两大特征，分别是可复制性和快速成形性，部分服装设计师借助3D打印技术这些特征，模仿和抄袭他人的优秀作品，导致原创者的版权得到侵犯，因此，经常出现版权纠纷问题。为了解决这一问题，可以采用构建3D打印作品数据库的方式，将数据库与各台打印机进行充分连接，使其结合为统一的系统，用于对所有作品的存档，此时，原创者为了避免自身的版权被他人侵犯，可以利用该系统申请版权保护，当申请操作通过后，在没有得到原创者的授权下，所有打印机无法打印原创作品，以实现对原创作品版权的全面保护。此外，通过利用数据库，可以录入和存储各台打印机操作者的个人信息，这样一来，可以有效地避免因钥匙被其他人复制而为原创者造成巨大的经济损失。

5 结语

综上所述，3D打印服装作为一种新型、先进的服装，深受广大消费者的喜爱和青睐，为促使传统服装行业的迅速转型和发展打下坚实的基础。在3D打印技术的应用背景下，服装行业在服装材料、服装款式等方面取得了极大的突破和创新，由此可见，通过将传统服装行业与3D打印技术进行充分结合，为提高3D打印服装的生产力和市场核心竞争力，促进3D打印服装的健康、可持续发展提供有力的保障。