吳逸飛 ：對于3D打印和藝術設計而言，3D全彩打印技術的核心競爭力是材料

專題文章：《探討3D打印技術與藝術和設計的關聯(lián)》
作者：吳逸飛

之前的三篇文章，我已經談及了FDM、光固化和粉末打印，它們隨著技術的成熟已經趨向大眾化。而在3D打印技術逐步普及的進程中，終會有一些另類的技術出現(xiàn)，3D全彩打印就是其中最耀眼的一顆珍珠。全球擁有3D全彩打印技術的企業(yè)可謂是鳳毛麟角，所以這項技術總給人一種遙不可及的感覺，而事實上它是非常普遍的，因為3D全彩技術的核心還是Inkjet，無非就是在平面打印的基礎上增加了Z軸。如今行業(yè)中知名度高的全彩打印技術分別為HP的MJF和Stratasys的PolyJet，而我認為這兩種技術的核心競爭力是材料而不是色彩。下面我將通過技術本源、藝術設計和設備規(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，所以對于HP而言將粉末打印和Inkjet進行融合是自然而然的結果。其實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備上通過添加彩色墨盒來實現(xiàn)3D全彩打印。PolyJet也是相似的情況，最早這個技術由以色列公司Object開發(fā)，該公司推出的第一臺PolyJet機器的核心點是多材料而不是全彩，只是后期和Stratasys合并后才轉型為3D全彩打印。由于PolyJet技術源頭是Inkjet，所以將PolyJet技術從多材料轉換到3D全彩打印也是順理成章的結果。通過對于技術本源的探索，不難看出這兩項技術最初都不是為3D全彩打印而開發(fā)的，而是在粉末和多材料打印的基礎上添加的全彩功能。

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

其次站在藝術設計的角度，材料比色彩重要。以服裝設計為例，面料的重要性遠高于設計。在紐約，剛畢業(yè)的服裝設計系的研究生進入知名服裝設計公司實習，第一件事往往是被安排采購和測試面料，因為這些公司明白優(yōu)秀的設計必須建立在舒適度上，客戶不會為穿著難受的衣服買單。3D全彩打印的服裝設計也是一樣的道理，PolyJet能打印柔性材料，而和Stratasys合作的設計師最終還是在布料上進行了3D全彩打印。MJF的著重點也同樣是在材料，相關設計案例都是在尼龍材料的適用場景內的，例如頭盔和眼鏡�；氐缴�彩本身，我認為3D全彩技術是過剩的。雖然3D全彩技術所涉及的色彩范圍極廣，但是根據(jù)實際的設計需求來看，設計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，平且對于單個產品的色彩需求普遍不會多于兩位數(shù)。當代社會是一個產品和色彩過剩的時代。過剩直接就導致了消費者對于單個產品的色彩需求是趨于簡約的。從巴洛克時期的洛可可風格到現(xiàn)代主義風格，再到當下依舊盛行的極簡主義，“Less is More”的設計語言始終占據(jù)主流地位。所以無論是藝術還是設計，色彩一直是點綴，材料才是站在聚光燈下的魔頭。

△PolyJet打印的服裝和布料

從設備規(guī)劃來思考，HP公司的技術主線一直是粉末打印，這個是毋庸置疑的，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，我認為可能會在尼龍的基礎上增加TPU材料從而來實現(xiàn)全彩的軟硬料同時打印，打印完后的多余粉末再用離心機進行材料分類。對于Stratasys，之前在討論技術本源的時候已經說到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, 這三臺設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)仿材質是該技術最多的展示案例，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多材料打印技術中。

△HP和Stratasys的公司樣件

綜上所述， 3D全彩打印技術的開發(fā)初期都是以材料為核心，然后藝術設計中的材料優(yōu)先級高于色彩，最后相關公司的設備規(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打印和藝術設計行業(yè)里的核心競爭力。

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