3D打印珠寶的優(yōu)勢、技術(shù)和打印機！

3D 打印使任何人都能夠生產(chǎn)出獨特品質(zhì)的珠寶，并為專業(yè)珠寶商提供了一種更經(jīng)濟、更簡單、更快速的珠寶生產(chǎn)方式。3D打印已進入珠寶市場，并激發(fā)新技術(shù)支持的珠寶公司提供便捷的定制制造。那么3D打印的優(yōu)勢是什么？目前的3D打印珠寶服務(wù)商有哪些？



為什么選擇 3D 打印珠寶？


△除了 XFab 2500 之外，DWS 還生產(chǎn)珠寶打印機

大多數(shù)時候，在談?wù)?D打印珠寶時，指的是3D打印蠟?zāi)Ｐ停缓笥糜谥圃炷＞?，就像傳統(tǒng)珠寶制作一樣。珠寶商可以使用3D打印機，只需按一下按鈕即可根據(jù)其數(shù)字設(shè)計生產(chǎn)模型，從而取代了數(shù)小時或數(shù)天的手工雕刻。根據(jù)3D打印機的尺寸，用戶可以一次用可澆注蠟打印近十幾個模型。

使用 3D 打印機打印珠寶還有許多其他優(yōu)點。用戶可以使用3D打印進行原型制作，以確保成品的樣式。如果用戶需要生產(chǎn)同一設(shè)計的多個版本，3D打印技術(shù)特別適合。3D 打印模型也是試鑲寶石的理想選擇，能夠確保產(chǎn)品擁有合適的尺寸。

但如今對于珠寶設(shè)計師和大型珠寶公司來說至關(guān)重要的是快速響應(yīng)趨勢的能力。珠寶不再僅僅適合特殊場合，因為年輕一代經(jīng)常佩戴和更換珠寶，市場上的珠寶設(shè)計種類繁多。

●印度Melorra是一家公司，其成立的初衷是利用數(shù)字設(shè)計珠寶和 3D 打印技術(shù)快速響應(yīng)下一代男士和女士日常珠寶市場需求。Melorra 于 2016 年推出，已迅速成為印度快速發(fā)展的品牌之一，其口號是創(chuàng)造“即買即穿”的單品。該公司投資了 3D 打印機來制作珠寶模具，然后由專家工匠進行鑄造和精加工。創(chuàng)始人Saroja Yeramilli在接受《經(jīng)濟時報》采訪時表示，“有了3D打印，我們不必?fù)?dān)心訂單數(shù)量。它使我們能夠滿足訂單的特定需求，同時具有成本效益?！?br />
●另一家利用3D打印的珠寶品牌是Lace，該公司推出了珠寶樣品計劃，客戶可以在購買前試用3D打印版本的珠寶，這將減少退貨和換貨的數(shù)量以及與材料浪費。


△由 Lace 的 Jenny Wu 制作的 3D 打印珠寶樣品，供客戶在最終生產(chǎn)開始之前試戴

●珠寶初創(chuàng)公司Gildform和Cloud Factory正在利用 3D 打印的優(yōu)勢作為其商業(yè)模式的核心，他們的利基市場是為任何人提供一個經(jīng)濟的平臺來創(chuàng)造自己的珠寶，幫助客戶設(shè)計產(chǎn)品，然后通過 3D 打印進行生產(chǎn)，沒有最低訂單限制。Glidform 接受用戶的最終設(shè)計并3D打印用于鑄造的蠟?zāi)Ｐ?。Cloud Factory 采用不同的方法，用回收的純銀直接3D打印用戶的設(shè)計。

金屬直接3D打印有其自身的優(yōu)勢。首先，與模型鑄造相比，3D 打印使珠寶商能夠批量生產(chǎn)獨一無二的物品。其次，創(chuàng)建蠟?zāi)Ｐ?、從該模型?chuàng)建模具、然后將熔融金屬倒入模具的整個過程都不再需要了，節(jié)省了大量時間。


△Affinity 系列 Hash 戒指和手鏈由 Boltenstern 用黃金 3D 打印而成

Boltenstern是一家直接 3D 打印基于算法創(chuàng)建的基于數(shù)字設(shè)計的珠寶的初創(chuàng)公司。Marie Boltenstern 使用 EOS 的金屬 3D 打印機直接用貴金屬粉末 3D 打印出復(fù)雜、精確、重復(fù)的幾何形狀。該公司還利用尼龍聚合物 3D 打印珠寶，然后進行著色，制成重量更輕但耐用的珠寶。


△3Design 的珠寶設(shè)計軟件

珠寶設(shè)計軟件
隨著計算機輔助設(shè)計的出現(xiàn)以及 3D 打印該設(shè)計的能力，幾乎任何人都可以制作珠寶。3D打印珠寶的第一步是數(shù)字設(shè)計，可以使用計算機輔助設(shè)計 (CAD) 軟件創(chuàng)建它。多種 3D 設(shè)計軟件選項可滿足您的需求。

如果您對從頭開始設(shè)計珠寶不感興趣，編輯現(xiàn)有設(shè)計可能會更容易接受。Thingiverse等3D 設(shè)計存儲庫中有很多設(shè)計供您選擇。

如果您想處理您喜歡的古董傳家寶或朋友的作品，可以嘗試 3D 掃描。有多種3D 掃描儀可供選擇，如果擔(dān)心價格，您可以下載3D 掃描應(yīng)用程序并將智能手機用作掃描儀。然后將掃描結(jié)果上傳到 CAD 軟件進行一些編輯或交給珠寶公司進行生產(chǎn)。


△B9 Creations 生產(chǎn)一款 3D 掃描儀 B9 Scan 500，售價 17,955 美元，專門用于掃描珠寶

珠寶設(shè)計技巧軟件
CAD 軟件非常適合珠寶設(shè)計等結(jié)構(gòu)藝術(shù)。它可以讓您在珠寶所需的小范圍內(nèi)保持精確度。此外，它還有助于在需要時建立統(tǒng)一性，例如耳環(huán)、結(jié)婚戒指和任何批量生產(chǎn)的產(chǎn)品。大多數(shù)具有3D 建模組件的 CAD 程序都 可以支持珠寶設(shè)計的總體思路，當(dāng)然有一些注意事項可以讓您的工作變得更輕松：

●珠寶專用模板：這些模板可以讓您更少擔(dān)心技術(shù)組件，更多地關(guān)注設(shè)計的創(chuàng)意部分。使用基本的標(biāo)準(zhǔn)化珠寶組件（例如耳環(huán)背面）的模板可以使產(chǎn)品符合行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，同時展示設(shè)計的獨特之處。

●真實感建模：由于珠寶是一種視覺媒介，因此具有 3D 建模功能的程序可以展示設(shè)計品在現(xiàn)實世界中的樣子，并在進行原型制作之前發(fā)現(xiàn)缺陷或問題。

●簡單的界面： 干凈的工作空間界面以及易于查找的工具和功能將最大限度地減少用戶的學(xué)習(xí)時間并最大限度地延長您的設(shè)計時間。


△Cloud Factory 在 SLM Soultions 金屬 3D 打印機上直接 3D 打印純銀珠寶

說到 3D 打印珠寶，主要有兩種主要方法：

●直接 3D 打印，直接用金屬或塑料打印最終作品；
●熔模鑄造，即 3D 打印蠟?zāi)Ｐ?，然后可以用蠟?zāi)Ｐ丸T造零件。

直接3D打印


△Boltenstern 使用直接 3D 打印來生產(chǎn)獨一無二的珠寶

用戶可以直接3D打印貴金屬珠寶，大多數(shù)珠寶商不以這種方式使用3D打印機，因為 3D 打印機的價格對于獨立珠寶商來說較昂貴。一些在線打印服務(wù)直接使用貴金屬進行3D打印，因此當(dāng)您將數(shù)字模型上傳到按需服務(wù)時，該技術(shù)更容易實現(xiàn)。

直接 3D 打印使用粉末床熔融技術(shù)將金屬粉末顆粒與激光燒結(jié)在一起，也稱為選擇性激光熔化 (SLM)或金屬激光粉末床熔融。還可以使用另一種稱為粘合劑噴射的 3D 打印，它適用于金屬或聚合物?？捎玫慕饘兕愋腿Q于所使用的 3D 打印機。如果您的目標(biāo)是直接 3D 打印貴金屬，可以看看Desktop Metal、HP、ExOne 或 Digital Metal 的金屬 3D 打印機。對于直接 3D 打印聚合物珠寶（包括輕質(zhì)碳纖維尼龍或彩色塑料），請查看 Formlabs、Impossible Objects 和 Stratasys 的 3D 打印機。

熔模鑄造


△Phrozen 等公司的樹脂 3D 打印機可以用可澆注材料 3D 打印精細(xì)的珠寶模具

熔模鑄造是 3D 打印珠寶最流行的方法，將3D打印與傳統(tǒng)模具制造技術(shù)相結(jié)合，3D 打印機取代了將硬質(zhì)模型蠟雕刻成所需形狀的做法。珠寶商使用計算機和珠寶設(shè)計軟件或任何計算機輔助設(shè)計 (CAD) 軟件創(chuàng)建設(shè)計，然后使用蠟或其他材料（例如樹脂）3D 打印珠寶模型。在樹脂中打印澆注模型可以通過立體光刻 (SLA) 或數(shù)字光處理 (DLP)來完成。至此，又回到了傳統(tǒng)的失蠟鑄造工藝。

失蠟法是將蠟或樹脂模型包裹在石膏狀介質(zhì)中，該介質(zhì)變硬然后加熱，使模型熔化，留下模具，然后在模具中填充熔融的貴金屬，這是一種傳統(tǒng)的金屬鑄造工藝。一旦金屬凝固并移除模具，物品被取出，進行機械處理和拋光。

3D 打印機不僅可以創(chuàng)建精細(xì)的主模型，而且可以在幾分鐘內(nèi)在軟件中自定義珠寶的數(shù)字文件，一次打印出另一個模型或 20 個不同的模型。這極大地加快了設(shè)計迭代和大規(guī)模定制的速度。


△樹脂 3D 打印可生產(chǎn)出適合復(fù)雜珠寶設(shè)計的高度精細(xì)的零件  

3D 打印設(shè)計模型的優(yōu)勢：

●速度：3D 打印比手工雕刻蠟要快得多。傳統(tǒng)方法需要花費數(shù)小時甚至數(shù)天的時間精心雕刻蠟?zāi)Ｐ?，?3D 打印機只需數(shù)小時即可制作出詳細(xì)的模型。另外，更改變得更加容易，可以簡單地更改數(shù)字文件并打印另一個版本。

●復(fù)雜性： 3D 打印機可以創(chuàng)建比手工雕刻更加復(fù)雜和精密的幾何形狀，可以打印 CAD 軟件可以設(shè)計的任何內(nèi)容，因此它甚至可以讓缺乏雕刻技能的藝術(shù)家更容易獲得出色的設(shè)計。此外，可以制作出手工雕刻幾乎不可能實現(xiàn)的幾何形狀。

●定制：由于原始主模型存儲為數(shù)字 CAD 文件，因此可以根據(jù)客戶要求快速修改。能夠提供定制的珠寶，并且如果未來的佩戴者對最初的設(shè)計不滿意，也可以輕松更改模型。

●批量生產(chǎn)：根據(jù) 3D 打印機的容量，可以一次打印數(shù)十種不同的蠟?zāi)Ｐ汀?br />
●復(fù)制： 3D 打印增加了另一層便利——可以復(fù)制舊珠寶。使用 3D 掃描儀，可以將現(xiàn)有作品重新創(chuàng)建為數(shù)字模型，然后在 CAD 軟件中進行清理并打印出來。

●成本效益：珠寶級 3D 打印使用的打印材料非常少，這有助于您降低材料成本。

●快速原型： 在 3D 打印模型中安裝寶石，以確保完美貼合并在鑄造最終作品之前獲得客戶批準(zhǔn)

蠟和鑄造材料


△BlueCast X5 樹脂首飾模型

鑄造材料并不完全相同。當(dāng)然，也可以用純蠟進行打印，但較新的材料（例如可澆注樹脂）的配方在澆注過程中更堅固，并且燃燒時更清潔等特點。例如，聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA) 是一種具有優(yōu)異燃盡性能的丙烯酸塑料，常用于工業(yè)鑄造。這些材料并不總是適合作為蠟的直接替代品，因為有些材料可能與磷酸鹽粘合和石膏粘合包埋材料產(chǎn)生負(fù)面相互作用。因此，請務(wù)必將鑄造材料與包埋材料相匹配。

如果您的打印機與第三方材料兼容，則購買可澆注材料時應(yīng)注意以下事項：

●熔化時間：蠟或可澆鑄樹脂材料從模具中完全熔化或燒毀需要多長時間？

●灰分水平：低灰或無灰蠟材料在燒毀后在模具內(nèi)幾乎不會留下灰燼或煙灰，而其他蠟材料可能需要徹底清潔模具。

●低收縮：所有蠟和可澆注材料都會收縮，您需要考慮到這一點，因此了解收縮系數(shù)很重要。

●低吸水性：如果不加遮蓋，大多數(shù)可澆注樹脂都會​​吸收水分。

珠寶 3D 打印機


△使用 X-vest 合成包埋材料印刷的裝飾品

選擇珠寶3D打印機首先考慮的是技術(shù)，大多數(shù)想要打印鑄造模型的珠寶商都會選擇基于樹脂的 3D 打印機，因為它們具有較高的打印分辨率。專門用于鑄造的蠟樹脂使珠寶商能夠打印出精細(xì)的模型，并且可以干凈地?zé)龤Аτ谥苯佑觅F金屬打印珠寶，選擇較少。


△瑞典珠寶設(shè)計公司 Arild Links 使用 Digital Metal 的金屬粘合劑噴射 3D 打印機，用從槍支中回收的金屬生產(chǎn)珠寶

選擇打印機時的注意事項：
●分辨率：珠寶首飾都很小，因此打印機可以打印的細(xì)節(jié)越精細(xì)越好，理想情況下甚至可以小至 10 微米。

●打印速度：理想情況下，尋找一臺可以調(diào)整速度的機器，以獲得超快但不精細(xì)的原型以及極其精細(xì)的細(xì)節(jié)，這通常需要更長的時間。

●材料兼容性：選擇不限于某一制造商材料的打印機。最適合的蠟樹脂可能是由第三方制造的。專有材料通常比第三方材料更昂貴，一些打印機經(jīng)過完美調(diào)整，可以使用自己的樹脂完美打印，從而減少試驗和錯誤。

●成本：購買打印機時，不僅需要考慮打印機的價格，還需要考慮維護成本和材料成本。雖然珠寶 3D 打印機可以在幾個月內(nèi)收回投資，但需要注意一下預(yù)算。

●曝光：如果需要設(shè)計具有精細(xì)的特征和光滑的表面，那么要小心使用 LCD 技術(shù)。一些 LCD 機器生產(chǎn)的模型具有像素化表面，這可能會在鑄造時轉(zhuǎn)化為最終作品，除非您花時間進行一些后期處理。

●體積：如果您只計劃一次制作一到六個模型，則較小體積的機器即可工作，但如果您認(rèn)為要大規(guī)模定制數(shù)百個戒指或吊墜，請尋找較大體積的機器。

●配件： 您的模型不適合直接從打印機打印。您還需要一些其他設(shè)備，例如清洗機和固化機（盡管沒有它們也可以使用）。因此，尋找一家提供整套服務(wù)的公司。

3D打印珠寶具有個性化定制、降低成本、提高效率等優(yōu)勢。它突破了傳統(tǒng)制造局限，實現(xiàn)了創(chuàng)新設(shè)計。未來，隨著數(shù)字化技術(shù)、新材料、人工智能的發(fā)展，3D打印珠寶將更加普及，推動行業(yè)邁向智能化、個性化時代。