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高端秀场“惊现”3D打印服装

zhufengxia 发表于 2015-7-22 16:34:12 | 显示全部楼层 |阅读模式 [复制链接]
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运用刚刚解禁的核心专利——“激光烧结技术”对很多人来说,3D打印技术只是一个噱头,用处也就局限于制造一些没有价值的塑料玩具。不过,随着国外一些关键专利的到期,使用金属、木头以及布料的3D打印技术争先浮出水面。小编发现,在刚刚结束的 Chanel 巴黎和柏林高级定制大秀上,几款服装就运用了最先进3D打印核心专利——“选择性激光烧结”技术制成,什么是“选择性激光烧结”技术?

巴黎和柏林高端秀场上的3D打印服装

在刚刚结束的 Chanel 巴黎的高定大秀上,设计师 Karl Lagerfeld 展示的粗花呢套装融合了3D打印核心专利——“选择性激光烧结”技术。比如开场的那一身look,就是对一件典藏款的重新演绎。在手工艺的定制服装上,以选择性激光烧结的方法(SLS),将激光射到3D立体模型上,并精确到由计算机设计出来的任意一个点,在外层制作出一层轻薄的“网纱”。

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Chanel 经典套装


该技术让 Chanel 经典套装呈现出三维立体效果,该技术依据3D打印的模型,将粉末状材料粘合成坚固的结构。Karl Lagerfeld 介绍说:在将来,3D 技术会越来越多地用于拓展高级时装。

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柏林时装周上的3D打印背心

7月 10日的柏林时装周,设计师Marina Hoermanseder推出了锁子甲状的 3D打印背心, 巧妙利用 3D打印技术使这件背心的表面酷似那些柔软、有褶裥的传统面料。灰色皮带和玫瑰金色带扣则紧固在肩膀和侧边。这件背心由树脂制成,在荷兰进行打印,而 Marina Hoermanseder 的意大利合作生产商负责将带扣染成玫瑰金色,两者相配更加完美。

解读核心专利——“激光烧结技术”

3D打印的发展也像其他众多我们所熟悉的产业一样,在相当程度上受到专利的制约。荷兰3D打印公司Shapeways的设计专家Duann Scott表示,近期将有一批3D打印的关键专利到期,由此他预测,当下市场中的高端打印技术将掀起一轮3D打印设备的大爆发。
这些解禁专利所构成的关键技术被称为激光烧结(laser sintering,快速成型技术的一种)——这是一项廉价的3D打印技术。而由于激光烧结本身具有很高的分辨率,因而通过它打印的产品已经非常接近上市的成品。

SLS技术原理
选择性激光加工(SLS)又称选区激光烧结,它是以CO2激光器为能源,利用计算机控制红外激光束对非金属粉末、金属粉末或复合物的粉末薄层,以一定的速度和能流密度按分层面的二维数据进行扫描烧结,层层堆积,最后形成成形件。SLS技术集CAD技术、数控技术、激光加工技术和材料科学技术于一体,其工艺原理框如图所示。

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整个工艺装置由粉末缸(PowderCylinder)、成型缸(Model Cylinder)、激光器、计算机控制系统四部分组成。工作时,粉末缸活寒(送粉活塞)上升,先在基体上用滚筒均匀铺上一薄层金属粉末,并将其加热至略低于材料熔点,以减少热变形,并利于与前一层面的结合。然后,激光束在计算机控制光路系统的精确引导下,按照零件的分层轮廓有选择地进行烧结,使材料粉末烧结或熔化后凝固形成零件的一个层面,没有烧过的地方仍保持粉末状态,并可作为有悬臂的微结构下一层烧结的支撑。

烧结完一层后,基体下移一个截面层厚,铺粉系统铺设新粉,计算机控制激光束再次扫描进行下一层的烧结。如此循环,层层叠加,就得到三维零件。最后,将未烧结的粉末同收剑粉未缸中,取出成型件,再进行打磨、烘干等后处理工艺,最终形成满足要求的原形或制件。

3D打印产业的未来发展

根据国际快速制造行业权威报告《Wohlers Report 2011》发布的调查结果,全球3D打印产业产值在1988~2010年间保持着26.2%的年均增长速度。报告预期,3D打印产业未来仍将持续较快地增长,到2016年,包含设备制造和服务在内的产业总产值将达到31亿美元,2020年将达到52亿美元。

但3D打印技术要进一步扩展其产业应用空间,目前仍面临着多方面的瓶颈和挑战:一是成本方面,现有3D打印机造价仍普遍较为昂贵,给其进一步普及应用带来了困难。

二是打印材料方面,目前3D打印的成型材料多采用化学聚合物,选择的局限性较大,成型品的物理特性较差,而且安全方面也存在一定隐患。

三是精度、速度和效率方面,目前3D打印成品的精度还不尽人意,打印效率还远不适应大规模生产的需求,而且受打印机工作原理的限制,打印精度与速度之间存在严重冲突。

四是产业环境方面,3D打印技术的普及将使产品更容易被复制和扩散,制造业面对的盗版风险大增,现有知识产权保护机制难以适应产业未来发展的需求。


海到尽头天为岸,山到高处我为峰!
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