木制家具設(shè)計(jì)中3D打印的應(yīng)用

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摘要：目前，隨著快速三維成型打印技術(shù)的不斷發(fā)展，3D打印已經(jīng)走進(jìn)了人們的日常生活中并一直深受廣大消費(fèi)者的歡迎。將3D打印應(yīng)用到木制家具設(shè)計(jì)中，會對家具產(chǎn)品設(shè)計(jì)的整個生命周期過程產(chǎn)生直接影響，具有廣闊的前景，符合未來發(fā)展的趨勢，文章主要針對3d打印在木制家具設(shè)計(jì)中的應(yīng)用進(jìn)行探討。

關(guān)鍵詞：3D打印技術(shù)；木制家具設(shè)計(jì)；家具產(chǎn)品定制

13D家具打印技術(shù)概述

3D打印最早出現(xiàn)在美國20世紀(jì)80年代，當(dāng)時由于成本上的問題和技術(shù)上的難點(diǎn)并未被廣泛推廣和公開。不過隨著時間的推移，現(xiàn)在的3D打印技術(shù)日益完善，速度和操作精確度都大幅度提升，成本也因此得到了有效控制。3D數(shù)字打印的巨大優(yōu)勢不僅僅只是體現(xiàn)在傳統(tǒng)木制家具的工藝加工和材料制造工藝方面，更主要體現(xiàn)在家具設(shè)計(jì)和“智造”的使用過程中，對當(dāng)下已有的家具生產(chǎn)力和組織及其形式都已經(jīng)產(chǎn)生了重大的影響。

2私人定制家具的主要問題

隨著房地產(chǎn)商的興起，許多房地產(chǎn)商后期都會自有配套的家居裝修服務(wù)，占有了一部分私人化的定制家居市場，而私人定制家具又會有以下幾個主要缺陷。（1）購買人群的模糊，由于各種原因，購買個人定制紅木家具的購買人群并不固定，導(dǎo)致其在人群中的定位不夠準(zhǔn)確。（2）價格偏高，一般的私人定制實(shí)木家具在產(chǎn)品價格定位方面上會略高于目前市場上大家具商的定價。（3）3D木制家具打印成本難以控制，由于是直接使用3D級的打印控制技術(shù)，所以在個別木制零件上面的成本難以有效控制，成本上比傳統(tǒng)木材家具制造業(yè)沒有突出的優(yōu)勢。

3應(yīng)用3D打印技術(shù)解決私人定制家具問題的策略

（1）在連接打印方式上有更多樣的連接打印方式，通過3D打印連接，使用3D打印機(jī)來簡化家具加工木料的工序，縮短木制家具產(chǎn)品的加工周期，能夠節(jié)省大量加工時間與管理人力物料的成本。（2）在木制家具設(shè)計(jì)和制作中的木制家具中，會帶來輔助材料的巨大損失，通過3D即可打印基本的自制輔助材料形態(tài)，可有效減少材料浪費(fèi)的加工環(huán)節(jié)，提高自制木料的有效率和利用率，如圖1所示。（3）在使用木制家具進(jìn)行安裝使用過程中往往需要花費(fèi)大量的時間精力與人力，并且有時需要使用輔助工具，用戶在安裝時，需要專業(yè)的家具安裝人員；如果自行安裝，則需要閱讀大量的安裝說明書，通過3D打印技術(shù)便能夠在具體裝配操作方式上進(jìn)行有效的安裝改良，如圖2所示。（4）在3D系列打印應(yīng)用材料的規(guī)格選擇中，需要注意選擇一種成本相對較低、耐磨度性能較好的打印材料比如PLA(聚乳酸)，是新型的生物降解材料，在目前已有的打印實(shí)踐應(yīng)用案例中，這種材料具有良好的機(jī)械性能及物理性能，適用各種加工方法，并且十分方便。

4結(jié)束語

3D快速打印又被廣泛稱為3DP，這種技術(shù)是一種以有機(jī)數(shù)字模型為基礎(chǔ)，使用多種粉末狀復(fù)合金屬或柔性塑料等多種具有良好粘合性能的材料。它作為一種區(qū)別于我國傳統(tǒng)機(jī)械制造業(yè)的一種新興制造技術(shù)，在近幾年里經(jīng)常被中國媒體所廣泛報(bào)道，為大眾所知。3D打印技術(shù)是一種技術(shù)先進(jìn)，且十分流行的快速成型技術(shù)，3D打印技術(shù)涉獵廣泛，在多個領(lǐng)域中迅猛發(fā)展，而3D打印技術(shù)的加入，必然能夠形成新的設(shè)計(jì)碰撞。目前社會中，木質(zhì)家具的生產(chǎn)工藝和技術(shù)要求都非常高，這無疑阻礙了木質(zhì)家具形式多樣化的發(fā)展，而3D打印技術(shù)的出現(xiàn)，恰好能在一定程度上解決這一問題。

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作者：魏逸捷 曾思雅 石曉宇 單位：廣東理工學(xué)院