吳逸飛 ：對(duì)于3D打印和藝術(shù)設(shè)計(jì)而言，3D全彩打印技術(shù)的核心競爭力是材料

專題文章：《探討3D打印技術(shù)與藝術(shù)和設(shè)計(jì)的關(guān)聯(lián)》
作者：吳逸飛

之前的三篇文章，我已經(jīng)談及了FDM、光固化和粉末打印，它們隨著技術(shù)的成熟已經(jīng)趨向大眾化。而在3D打印技術(shù)逐步普及的進(jìn)程中，終會(huì)有一些另類的技術(shù)出現(xiàn)，3D全彩打印就是其中最耀眼的一顆珍珠。全球擁有3D全彩打印技術(shù)的企業(yè)可謂是鳳毛麟角，所以這項(xiàng)技術(shù)總給人一種遙不可及的感覺，而事實(shí)上它是非常普遍的，因?yàn)?D全彩技術(shù)的核心還是Inkjet，無非就是在平面打印的基礎(chǔ)上增加了Z軸。如今行業(yè)中知名度高的全彩打印技術(shù)分別為HP的MJF和Stratasys的PolyJet，而我認(rèn)為這兩種技術(shù)的核心競爭力是材料而不是色彩。下面我將通過技術(shù)本源、藝術(shù)設(shè)計(jì)和設(shè)備規(guī)劃來談一談為什么我覺得材料才是重心。

△HP Jet Fusion 580和 Stratasys J850

首先從技術(shù)本源出發(fā)，MJF的核心是尼龍粉末打印，PolyJet最初則是多材料打印。由于HP本身就是平面全彩打印的巨頭，所以對(duì)于HP而言將粉末打印和Inkjet進(jìn)行融合是自然而然的結(jié)果。其實(shí)最早嘗試這種融合的是3D Systems的CJP系列，早期就在自家的粉末打印設(shè)備上通過添加彩色墨盒來實(shí)現(xiàn)3D全彩打印。PolyJet也是相似的情況，最早這個(gè)技術(shù)由以色列公司Object開發(fā)，該公司推出的第一臺(tái)PolyJet機(jī)器的核心點(diǎn)是多材料而不是全彩，只是后期和Stratasys合并后才轉(zhuǎn)型為3D全彩打印。由于PolyJet技術(shù)源頭是Inkjet，所以將PolyJet技術(shù)從多材料轉(zhuǎn)換到3D全彩打印也是順理成章的結(jié)果。通過對(duì)于技術(shù)本源的探索，不難看出這兩項(xiàng)技術(shù)最初都不是為3D全彩打印而開發(fā)的，而是在粉末和多材料打印的基礎(chǔ)上添加的全彩功能。

△ProJet CJP 660Pro和技術(shù)原理（https://www.manufacturingguide.com/en/color-jet-printing-cjp）

其次站在藝術(shù)設(shè)計(jì)的角度，材料比色彩重要。以服裝設(shè)計(jì)為例，面料的重要性遠(yuǎn)高于設(shè)計(jì)。在紐約，剛畢業(yè)的服裝設(shè)計(jì)系的研究生進(jìn)入知名服裝設(shè)計(jì)公司實(shí)習(xí)，第一件事往往是被安排采購和測試面料，因?yàn)檫@些公司明白優(yōu)秀的設(shè)計(jì)必須建立在舒適度上，客戶不會(huì)為穿著難受的衣服買單。3D全彩打印的服裝設(shè)計(jì)也是一樣的道理，PolyJet能打印柔性材料，而和Stratasys合作的設(shè)計(jì)師最終還是在布料上進(jìn)行了3D全彩打印。MJF的著重點(diǎn)也同樣是在材料，相關(guān)設(shè)計(jì)案例都是在尼龍材料的適用場景內(nèi)的，例如頭盔和眼鏡。回到色彩本身，我認(rèn)為3D全彩技術(shù)是過剩的。雖然3D全彩技術(shù)所涉及的色彩范圍極廣，但是根據(jù)實(shí)際的設(shè)計(jì)需求來看，設(shè)計(jì)師所用到的色彩范圍不多于5000種，潘通C卡和U卡總和為4322種，平且對(duì)于單個(gè)產(chǎn)品的色彩需求普遍不會(huì)多于兩位數(shù)。當(dāng)代社會(huì)是一個(gè)產(chǎn)品和色彩過剩的時(shí)代。過剩直接就導(dǎo)致了消費(fèi)者對(duì)于單個(gè)產(chǎn)品的色彩需求是趨于簡約的。從巴洛克時(shí)期的洛可可風(fēng)格到現(xiàn)代主義風(fēng)格，再到當(dāng)下依舊盛行的極簡主義，“Less is More”的設(shè)計(jì)語言始終占據(jù)主流地位。所以無論是藝術(shù)還是設(shè)計(jì)，色彩一直是點(diǎn)綴，材料才是站在聚光燈下的魔頭。

△PolyJet打印的服裝和布料

從設(shè)備規(guī)劃來思考，HP公司的技術(shù)主線一直是粉末打印，這個(gè)是毋庸置疑的，今年該公司正式推出了金屬打印。如果說HP還要繼續(xù)研發(fā)3D全彩打印，我認(rèn)為可能會(huì)在尼龍的基礎(chǔ)上增加TPU材料從而來實(shí)現(xiàn)全彩的軟硬料同時(shí)打印，打印完后的多余粉末再用離心機(jī)進(jìn)行材料分類。對(duì)于Stratasys，之前在討論技術(shù)本源的時(shí)候已經(jīng)說到PolyJet最初就是多材料打印，只是后來改變了方向�；乜唇鼉赡闟tratasys的設(shè)備面市順序，從Polyjet J55面市后，該公司相繼推出了J850pro、J35pro和J55prime, 這三臺(tái)設(shè)備又重新回歸到了多材料打印。如果再深入挖掘一下PolyJet的展示樣件，不難發(fā)現(xiàn)仿材質(zhì)是該技術(shù)最多的展示案例，例如仿玻璃、木材、陶瓷和水果，所以換一種角度看我們也可以把3D全彩打印本身歸類進(jìn)多材料打印技術(shù)中。

△HP和Stratasys的公司樣件

綜上所述， 3D全彩打印技術(shù)的開發(fā)初期都是以材料為核心，然后藝術(shù)設(shè)計(jì)中的材料優(yōu)先級(jí)高于色彩，最后相關(guān)公司的設(shè)備規(guī)劃始終是聚焦于材料，因此3D全彩打印的核心競爭力始終是材料，而且材料也是3D打印和藝術(shù)設(shè)計(jì)行業(yè)里的核心競爭力。

△個(gè)人HP全彩打印眼鏡（獲HP色彩大賽一等獎(jiǎng)）和PolyJet全彩作品系列：“Mushroom”