木制家具設計中3D打印的應用

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摘要：目前，隨著快速三維成型打印技術的不斷發展，3D打印已經走進了人們的日常生活中并一直深受廣大消費者的歡迎。將3D打印應用到木制家具設計中，會對家具產品設計的整個生命周期過程產生直接影響，具有廣闊的前景，符合未來發展的趨勢，文章主要針對3d打印在木制家具設計中的應用進行探討。

關鍵詞：3D打印技術；木制家具設計；家具產品定制

13D家具打印技術概述

3D打印最早出現在美國20世紀80年代，當時由于成本上的問題和技術上的難點并未被廣泛推廣和公開。不過隨著時間的推移，現在的3D打印技術日益完善，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數字打印的巨大優勢不僅僅只是體現在傳統木制家具的工藝加工和材料制造工藝方面，更主要體現在家具設計和“智造”的使用過程中，對當下已有的家具生產力和組織及其形式都已經產生了重大的影響。

2私人定制家具的主要問題

隨著房地產商的興起，許多房地產商后期都會自有配套的家居裝修服務，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，導致其在人群中的定位不夠準確。（2）價格偏高，一般的私人定制實木家具在產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，所以在個別木制零件上面的成本難以有效控制，成本上比傳統木材家具制造業沒有突出的優勢。

3應用3D打印技術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打印機來簡化家具加工木料的工序，縮短木制家具產品的加工周期，能夠節省大量加工時間與管理人力物料的成本。（2）在木制家具設計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，可有效減少材料浪費的加工環節，提高自制木料的有效率和利用率，如圖1所示。（3）在使用木制家具進行安裝使用過程中往往需要花費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打印技術便能夠在具體裝配操作方式上進行有效的安裝改良，如圖2所示。（4）在3D系列打印應用材料的規格選擇中，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踐應用案例中，這種材料具有良好的機械性能及物理性能，適用各種加工方法，并且十分方便。

4結束語

3D快速打印又被廣泛稱為3DP，這種技術是一種以有機數字模型為基礎，使用多種粉末狀復合金屬或柔性塑料等多種具有良好粘合性能的材料。它作為一種區別于我國傳統機械制造業的一種新興制造技術，在近幾年里經常被中國媒體所廣泛報道，為大眾所知。3D打印技術是一種技術先進，且十分流行的快速成型技術，3D打印技術涉獵廣泛，在多個領域中迅猛發展，而3D打印技術的加入，必然能夠形成新的設計碰撞。目前社會中，木質家具的生產工藝和技術要求都非常高，這無疑阻礙了木質家具形式多樣化的發展，而3D打印技術的出現，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：廣東理工學院