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3D打印技術(shù)在雕塑制作中的應用

2023-05-23 01:43:09 admin

3D打印技術(shù)是快速成型技術(shù)的一種,是以三維數字模型軟件為基礎,運用粉末狀金屬或塑料等可固化成型材料,通過(guò)逐層打印的方式將三維數字模型實(shí)現為空間物體的技術(shù)。該技術(shù)出現在20世紀90年代中期,它與普通打印工作原理基本相同。3D打印機內裝有液體或粉末等可固化成型的“打印材料”,與電腦連接后,通過(guò)電腦控制把“打印材料”一層層疊加起來(lái),最終把計算機上的三維數字模型變成實(shí)物。隨著(zhù)快速成型技術(shù)日新月異的發(fā)展,從打印簡(jiǎn)單的模型零部件到能夠發(fā)射子彈的手槍再到供人居住的房子等,從工業(yè)加工到建筑設計再到醫療衛生等行業(yè),3D打印技術(shù)能涉足的領(lǐng)域越來(lái)越多。我們發(fā)現,3D打印技術(shù)與雕塑藝術(shù)有著(zhù)天然的共通性,它們涉及的都是空間造型,都是在用某種材料介質(zhì)來(lái)表達對空間形體的訴求,3D打印技術(shù)對雕塑藝術(shù)的發(fā)展將產(chǎn)生深遠的影響。

3D技術(shù)打印的雕塑

3D技術(shù)打印的雕塑

一、雕塑藝術(shù)語(yǔ)言的特殊性

雕塑藝術(shù)語(yǔ)言是雕塑藝術(shù)作品所體現的狀態(tài)、材料和媒介的總稱(chēng)。它既是構成雕塑藝術(shù)作品的依托材料,也是雕塑藝術(shù)家表現藝術(shù)思想、實(shí)現作品與讀者溝通的基本媒介和載體。雕塑藝術(shù)語(yǔ)言不同于其他藝術(shù)語(yǔ)言最明顯的特征就在于雕塑的材料和存在狀態(tài)。雕塑作品選用的是可塑性材料,也就是能夠塑造空間體積形體的材料,這樣的材料才能表達雕塑存在的狀態(tài)——三維立體形態(tài)。而雕塑藝術(shù)語(yǔ)言最終的形態(tài)就是空間中的團塊和體積——三維立體形態(tài),這是雕塑藝術(shù)作品區別于其他架上藝術(shù)作品的特別之處。雕塑藝術(shù)創(chuàng )作關(guān)注的不僅僅是一個(gè)角度的藝術(shù)形式,還是作品全方位的存在狀態(tài)的藝術(shù)表達。這就要求雕塑藝術(shù)家有全面的空間想像力和空間駕馭能力,要能對各種成型材料進(jìn)行對比和篩選,找到最能表達藝術(shù)作品質(zhì)感審美需求的材料。所以,雕塑藝術(shù)語(yǔ)言表達的特殊性就在于對空間的把握和對材料的選擇。

二、3D打印技術(shù)對雕塑語(yǔ)言的適應性

3D打印技術(shù)基本上形成了一套體系,可應用的行業(yè)也逐漸擴大,涉及產(chǎn)品設計、模具設計與制造、材料工程、醫學(xué)研究、文化藝術(shù)、建筑工程等諸多領(lǐng)域,可謂前景廣闊。雕塑藝術(shù)像其他藝術(shù)門(mén)類(lèi)一樣有著(zhù)自己表達創(chuàng )作思想的語(yǔ)言,對空間立體的占有、團塊狀的體量感或者說(shuō)空間性、體積感,是雕塑藝術(shù)最基本的語(yǔ)言特征。3D打印技術(shù)最基本的要義是快速成型,在這一點(diǎn)上,它適應了雕塑藝術(shù)語(yǔ)言表達的需要,能夠快速地實(shí)現數字化物態(tài)的空間實(shí)體化,滿(mǎn)足了雕塑藝術(shù)創(chuàng )作對語(yǔ)言材料的基本要求。3D打印技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)在于:一是節省材料,提高材料利用率,通過(guò)摒棄生產(chǎn)流程而降低成本;二是能做到很高的精度和復雜程度;三是不再需要傳統的任何模具,就能直接從計算機圖形數據中生成任何形狀的物態(tài);四是可以自動(dòng)、快速、直接和精確地將計算機中的設計轉化為模型,從而有效地縮短產(chǎn)品研發(fā)周期;五是能在數小時(shí)內成形,它讓藝術(shù)家實(shí)現了從平面圖到實(shí)體的飛躍??梢?jiàn),3D打印技術(shù)能迅速把藝術(shù)家的藝術(shù)目的在空間中以雕塑語(yǔ)言意義上的團塊和體積的形式表達出來(lái),實(shí)現藝術(shù)家創(chuàng )作的目的,適應雕塑語(yǔ)言的表達需求。

3D雕塑

三、3D打印技術(shù)介入對雕塑藝術(shù)

創(chuàng )作的影響技術(shù)的創(chuàng )新,總是能給實(shí)踐活動(dòng)帶來(lái)便捷,提高實(shí)踐的效率和成功率。3D打印技術(shù)的介入對雕塑藝術(shù)創(chuàng )作的影響主要有以下幾點(diǎn):

1.增強了藝術(shù)創(chuàng )作效果的預知性
雕塑藝術(shù)創(chuàng )作和繪畫(huà)藝術(shù)創(chuàng )作在步驟上有一定的相似性。其創(chuàng )作前期表現形式多為一些紙上的素描稿,在此基礎上繪畫(huà)創(chuàng )作要做的仍是平面上的效果處理,而雕塑則是實(shí)物空間上的進(jìn)一步推敲。3D打印技術(shù)可以通過(guò)數字化創(chuàng )作意圖和快速成型的打印,使雕塑創(chuàng )作由紙上狀態(tài)實(shí)現空間狀態(tài),縮短雕塑藝術(shù)創(chuàng )作的過(guò)程,且還可以通過(guò)調控數字化的以通過(guò)調控數字化的雕塑數據放大或縮小雕塑,或者調整雕塑在空間中的形態(tài)和比例,對雕塑的空間狀態(tài)進(jìn)行預先研判,另外還可以通過(guò)對打印材質(zhì)的選擇對雕塑的成型材質(zhì)效果進(jìn)行可能性的推測。3D打印技術(shù)在雕塑藝術(shù)創(chuàng )作中的應用,縮短了從平面到空間實(shí)現的過(guò)程,增加了雕塑藝術(shù)創(chuàng )作過(guò)程中對空間藝術(shù)效果的預知,節約了藝術(shù)創(chuàng )作的時(shí)間和成本。

2.改變了單一的雕塑藝術(shù)創(chuàng )作手段
手工勞作一直是雕塑藝術(shù)創(chuàng )作的主要手段,通過(guò)手工對泥巴的揉捏、減加塑型做出來(lái)的叫泥塑,通過(guò)對塑型完成的泥塑進(jìn)行翻模再注入其他成型媒介,如用石膏做成型媒介做出來(lái)的叫石膏像,用樹(shù)脂翻制的俗稱(chēng)玻璃鋼,用金屬澆注因材質(zhì)的不同又稱(chēng)為鑄銅、鑄鐵、鑄青銅等,對木材或石材進(jìn)行砍削雕鑿稱(chēng)之為木雕或石雕等等。這些雕塑門(mén)類(lèi)都離不開(kāi)單一的手工勞作,也增加了藝術(shù)家的勞動(dòng)量,使雕塑藝術(shù)品的出爐增加了不可預知的變數,降低了雕塑藝術(shù)家藝術(shù)思想轉化為雕塑藝術(shù)作品的效率。3D打印改變了雕塑家對繁重體力勞動(dòng)的無(wú)奈,使雕塑家的創(chuàng )作完成于雕塑的設計階段,而把繁重的實(shí)現過(guò)程交給了能完全實(shí)現雕塑家意圖的機器。雕塑家只用坐在電腦前通過(guò)3D軟件把自己的設計意圖或創(chuàng )作意圖表達成數字化的3D圖像,在電腦上推敲修改直到數字化的3D圖像能完全體現其藝術(shù)思想觀(guān)念,再選定合適的表達材質(zhì)和支撐結構,接下來(lái)就是讓3D打印機輕松快捷地實(shí)現其設計思想的物態(tài)形式。這樣的例子已經(jīng)不勝枚舉。典型的如10幢3D打印建筑在上海張江高新青浦園區的交付使用。這些“打印”出來(lái)的建筑,墻體是用建筑垃圾制成的特殊“油墨”,按照電腦設計的圖紙和方案,經(jīng)一臺大型的3D打印機層層疊加噴繪而成,10幢小屋200米2的建筑過(guò)程僅僅花費了24小時(shí),這一行為本身就是讓人難以相信又不得不信的藝術(shù)創(chuàng )作,已經(jīng)完全改變了單一的純手工式的雕塑藝術(shù)創(chuàng )作手段。

3.豐富了雕塑藝術(shù)作品的形式
材料掌握的多少始終影響著(zhù)一個(gè)雕塑家的創(chuàng )造力。掌握了鑄銅技術(shù),雕塑家于是創(chuàng )作了鑄銅雕塑;掌握了樹(shù)脂材料的特性,雕塑家又開(kāi)始用樹(shù)脂實(shí)現自己的雕塑作品;了解了不銹鋼耐腐蝕的特點(diǎn),所以你看到了各個(gè)城市街頭廣場(chǎng)矗立的不銹鋼雕塑。3D打印材料的不斷豐富,也在拓寬雕塑藝術(shù)家的創(chuàng )作思路,豐富雕塑藝術(shù)品的種類(lèi),使藝術(shù)家打破了工業(yè)領(lǐng)域產(chǎn)品只有使用價(jià)值而缺乏藝術(shù)思想的傳統認識。全球首支3D打印金屬槍?zhuān)煽偛课挥诘驴怂_斯州奧斯汀的3D打印公司“固體概念”(solid concepts)設計制造,其依照的模板就是美軍曾經(jīng)的經(jīng)典裝備布郎寧1911式手槍。3D打印金屬手槍在外觀(guān)上已經(jīng)和兵工廠(chǎng)生產(chǎn)的原裝布郎寧1911式手槍沒(méi)有差別。為了打印這只手槍?zhuān)摴臼紫葎?chuàng )建了一個(gè)3D模型,然后使用金屬激光燒結工藝(DMLS)加熱金屬粉末使其凝固成型,又經(jīng)過(guò)了移出支撐材料、修飾槍膛使其可以正常射擊、用激光燒結把手等等環(huán)節。槍?zhuān)话愕睦斫饩褪且环N殺傷性武器。3D打印金屬手槍在普通人看來(lái)僅僅是用先進(jìn)技術(shù)加工的、由超過(guò)30個(gè)3D打印原件組裝而成的一種殺傷性武器,這種行為對于藝術(shù)家而言,則傳遞了一種觀(guān)念:快速工業(yè)化在某種程度上是對人類(lèi)生存的一種戕害。于是藝術(shù)家開(kāi)始用3D打印的各種工業(yè)零件創(chuàng )造藝術(shù)品來(lái)表達這一藝術(shù)觀(guān)念:有的用3D打印的工業(yè)零件創(chuàng )作放大幾十、上百倍的螞蟻、蝗蟲(chóng)、蝎子等動(dòng)物,借以表達工業(yè)發(fā)展對自然生命的傷害——一味地掠奪自然,地球上剩下的將只有冰冷的機器動(dòng)物。還有藝術(shù)家用3D打印技術(shù)打印了一把槍管打了結的手槍?zhuān)枰员磉_藝術(shù)家尊重生命、停止殺戮的觀(guān)念。這些藝術(shù)作品用真實(shí)的質(zhì)感、細膩的表達使受眾在感嘆技術(shù)魅力的同時(shí)認同藝術(shù)家的人文關(guān)懷。3D打印技術(shù)使藝術(shù)家的觀(guān)念藝術(shù)形態(tài)得以實(shí)現,使藝術(shù)家關(guān)切的領(lǐng)域進(jìn)一步拓寬,使藝術(shù)作品的形式更加豐富和多樣化。

4.雕塑藝術(shù)創(chuàng )作后期過(guò)程簡(jiǎn)單化
雕塑藝術(shù)作品或者說(shuō)傳統雕塑藝術(shù)(直接金屬雕塑、集合雕塑、綜合材料雕塑等的創(chuàng )作過(guò)程可以脫離翻模這個(gè)環(huán)節)創(chuàng )作的過(guò)程包括紙上小稿(創(chuàng )作構思)、泥塑小稿(構思的空間感知)、放大稿(空間認識后作品的量的確定)、翻硬質(zhì)模具、硬質(zhì)模具注入成型材料、表面效果的處理等步驟才能最終實(shí)現雕塑作品。翻模中的變形現象是最令雕塑家頭疼的問(wèn)題,翻模的成敗決定著(zhù)雕塑家雕塑作品的實(shí)現與否。3D打印技術(shù)只要求雕塑家提供數字化的模型便能準確無(wú)誤地實(shí)現作品的物化,提高創(chuàng )作的效率,同時(shí)還降低了失敗的風(fēng)險和雕塑藝術(shù)家的勞動(dòng)強度,使雕塑藝術(shù)創(chuàng )作后期過(guò)程更加簡(jiǎn)單、藝術(shù)家藝術(shù)思想的表達更加準確。

3D雕塑制作

四、雕塑對3D打印材料創(chuàng )新的需求

3D打印技術(shù)是一種跨學(xué)科交叉技術(shù),材料是該項技術(shù)的核心。新材料的出現直接決定著(zhù)制造技術(shù)、成型工藝、成型件的性能等。這一點(diǎn)和雕塑藝術(shù)創(chuàng )作的要求不謀而合,雕塑藝術(shù)的發(fā)展革新越來(lái)越和科學(xué)技術(shù)的發(fā)展息息相關(guān),科學(xué)技術(shù)的創(chuàng )新不斷地為雕塑藝術(shù)的變革提供著(zhù)手段,材料的不斷豐富激勵著(zhù)雕塑藝術(shù)家創(chuàng )作欲望的不斷膨脹。3D打印雕塑對材料的需求具有很強的包容性,如SL材料液態(tài)光敏樹(shù)脂、LOM薄片材料、SLS可燒結粉末材料、FDM熱熔絲線(xiàn)、3DP液體噴印成型等都可以作為3D打印雕塑的材料(除了強度、精度因分層制造存在“臺階效應”,每個(gè)層次雖然很薄,但在一定微觀(guān)尺度下,仍會(huì )形成具有一定厚度的一級級“臺階”)。材料在物理形態(tài)、化學(xué)性能等方面的千差萬(wàn)別,形成了今天3D打印材料的多元化和3D打印成型方法的不同。這無(wú)疑豐富了雕塑藝術(shù)作品的種類(lèi)和效果。然而在幾十年的發(fā)展中,新材料無(wú)疑是3D打印技術(shù)的重要支撐和推動(dòng)力,全世界尤其是發(fā)達國家從事3D打印技術(shù)的公司和大學(xué)都在積極地研發(fā)用途更為廣泛、成型更為簡(jiǎn)便的新材料。這一點(diǎn)也會(huì )在未來(lái)的雕塑藝術(shù)作品上有所呈現。

五、結語(yǔ)

科技發(fā)展進(jìn)步是雕塑藝術(shù)創(chuàng )作的沃土,科技創(chuàng )新日益成為雕塑藝術(shù)創(chuàng )作的創(chuàng )新手段。雕塑藝術(shù)正以自己獨特的手段和視角反映著(zhù)生活的方方面面,材料的不斷創(chuàng )新為雕塑藝術(shù)反映生活提供著(zhù)語(yǔ)言和媒介,這是雕塑藝術(shù)家需要探尋的未來(lái)之路


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