科技的快速发展，产品的多元化，消费者需求的多样化已经成为社会发展的主流。承载着悠久传统工艺文化历史的中国，家具生产跻身世界前列，其精湛的工艺、优雅的造型、吉祥的寓意透露着独特的东方神韵、体现出深厚的文化艺术价值。在家具设计中，传统的木工工艺对制作者的技法要求较为挑剔，这也是很多传统工艺都亟待传承保护的原因。产品快速成型技术（又称“增材制造”或“3D 打印技术”），是一种全新的综合性应用技术，可以说是生产制造方式的一场重大变革，技术的日益娴熟与精确，加上成本的逐渐降低、打印速度的提升，3D打印技术广泛应用于航空、交通、教育等多个领域。3D 打印技术的应运而生成就了现代技术去实现传统工艺技法表现效果的可能性。新技术与传统工艺的融合，将成为家具设计创新的突破口，引导家具产品创新设计的新思路与新方法，这是对时代发展、技术创新的一种适应和态度。
1 3D打印技术概述
3D打印技术是由20世纪70年代末、80年代初出现的快速成型技术发展而来的一种先进制造技术，它的发展改变许多工厂中的生产方式，降低了制造业的门槛，大大提升了创造力，从而带来了制造工艺和生产模式的新变革，并以其技术的独特性、非凡的创造性改变着人们固有的思维习性、行为方式和行动结果。
3D打印是一种以数字模型文件为基础，通过材料的逐层叠加、粘结等方式来构造物体的技术，学术上称之为“增材制造”技术。增材制造的加工工艺与传统的加工工艺相反，依据三维数字模型文件，运用热熔喷嘴、激光束等方式，将粉末状金属或塑料、陶瓷等材料进行逐层累加，最终构造出与数学模型完全一致的三维实物模型，可以说3D打印融合了三维建模技术、自动控制技术、新材料技术等诸多前沿技术，具有很高的科技价值。其主流成型工艺有：熔融沉积制造（简称 FDM）、立体喷印成型（简称 3DP）、激光选区烧结（简称 SLS）、立体光固化（简称 SLA）、分层实体制造（简称 LOM）；无论采用哪种成型工艺，产品的生产制造周期都会大大降低，个性化、定制化的生产方式将逐渐替代大批量的生产方式，成为制造业的主流趋势。
2 家具设计中的 “新”与“旧”
3D打印技术在各个领域的应用逐渐趋于成熟。相比于航空航天的突飞猛进，迅速崛起的医疗应用，亦或是叱咤风云的时尚T台，3D打印在家具的应用上，却显得力不从心。对于设计师来而言，一个创新的产品造型很容易受到制作工艺的束缚，而3D打印技术能够打破传统的造型理论，可以制作许多传统制造工艺很难制作或无法制作的家具，这就促使人们对传统工艺的思考并引发人们对现代科技长处的探究，进而领会到将现代高新技术与传统工艺相结合所带来的优势变化及影响。
2.1 3D 打印技术融入家具设计的意义
3D打印技术已经成为所有相关领域技术力量的一个组成部分。于家具设计而言，3D打印技术的融入可以帮助设计师对原有设计想法的实践、检验及激发其创意思维，在当下家具设计中具有一定的探索创新意义。
首先，3D打印在被作为设计工具时，可以帮助设计师构建一个更加精准而直观的实物模型，复杂形体构造一次成型的技术优势，在很大程度上提升了从设计想法到三维实物的转化速度，亦决定了它在家具设计中会是最优的曲面形态及异型结构的生成工具之一。
其次，环保作为设计的重要条件，传统的家具制造多以是减材技术为主，与之相反，3D打印是通过材料的堆积，连续无缝隙搭建起的三维实物，按需取材减少浪费，不破坏环境、节约资源。
最后，3D打印可对设计想法的合理性进行快速验证，最大化的实现创意和设计。通过3D打印技术对模型进行初步打印，将二维图纸转化成现实三维实物模型，为设计师提供直观的感受，同时也能发现结构设计中较为薄弱和不合理环节。对结构问题进行针对性分析，思考解决方案，高效解决设计问题，尽善尽美。
2.2 新技术与旧工艺的相辅相成
“旧”指的是在家具作品中所运用最多最广的木，木作为家具设计中的传统语言，已成为当今生活中不可或缺的重要部分，它是大自然馈赠予人类的宝贵资源，自然的产物诠释着独有的静谧之意；“新”，指的是3D打印技术，因其能够解决多数传统制造所不能解决的技术难题，为传统制造业的创新发展注入新鲜动力而备受瞩目。将旧工艺的“传统性”与3D打印新技术的“特殊性”有机融合，在家具设计中极大限度的发挥各自特有的属性，以3D打印材料为媒介，将人们心中的所思所想直接用这种新技术立体呈现，帮助设计师在对家具产品的造型、结构设计过程中更准确更直观地发现问题，充分考量传统工艺结合的合理性，两者结合运用设计的产物将开启家具设计的新里程，成为与时俱进的体现。
3 “新”与“旧”的结合应用
社会的快速发展，人们要求产品在满足物质功能的同时，也应具有更高层次的精神文化功能，尤其是个性化消费的需求。所谓“新”与“旧”的结合，本质上就是利用3D打印技术的多形态、易成型、速度快、周期短的优势，与传统木工工艺的细腻、精致、自然的优势相融合，并且基于模块化的设计理念运用于家具设计中，从而传达出中国古代本土元素与现代技术碰撞出的美的火花，最终达到传承中国传统文化的目的。
根据上述对3D 打印技术的分析了解，以及3D打印技术与传统木工艺结合在家具设计中所产生的意义和影响，笔者通过设计实践，来阐述3D打印技术与传统木工艺结合对坐具创新设计的应用体会。创新模块坐具设计见图1。
为了迎合当下消费者个性化的心理诉求，融入模块化设计理念，对坐具的结构进行分解，以单个原件的组合来体现产品设计的创新性及个性化，坐具模块分解见图2。
产品分为3个单元：通孔连接件1，角端连接件2，实木木材3，其中连接件属于枢纽环节，其结构造型较为独特、精度要求也比较高。传统的制造方式，产品的制造成本与其自身的形状的复杂程度成正比；相反，3D打印技术采用的是增材制造，材料的无缝隙叠层累积形成产品实物，更适合复杂结构的快速制造，因此模块连接件运用3D打印技术实现复杂形体的一次成型，大大缩短了生产周期，在较短的时间内快速地将设计想法转变成为现实，模块连接件3D打印流程示意见图3。
本设计产品中的模块连接件采用3D打印快速成型技术中的FDM成型工艺进行成型打印，FDM成型工艺一般打印材料有ABS，PLA，PC等，其中PLA加工材料相对其他材料的力学性能和可降解性能都较为优越，因而被广泛的应用于FDM成型工艺领域。本次模型连接件采用PLA材料，并在此基础上，通过对产品连接件制作中的3D打印机的温度、打印层厚（精度）、打印填充度进行多次测试，最终确定3D打印产品连接件的制作采用机器成型温度为210～220℃，精度为0.1mm，填充度设置在80%且采用蜂窝技术结构时，产品连接件的强度最优，相比传统木材做的连接件，加工工艺简单、成型速度快、结构性能好及产品整体造型美观等优点，产品连接件3D打印参数设置见图4。
图 4 产品连接件3D打印参数设置
以3D打印技术快速成型模块连接件和实木木材作为基础，融入模块设计理念，使用者可以发挥自己的想象力创造性地使用产品；根据受众喜好自由组合以达到不同的使用功能，使产品在功能上得到极大限度地扩展和延伸，产品也不会因为功能单一而过早淘汰，从而延长产品的使用寿命，模块化装配示意见图5。
通过上述设计案例可以看出，3D打印技术的出现能将传统生产过程中难以共存或同时运用的材料结合在一起，为设计开拓出一条崭新的创意道路，就艺术 设计和产品创新而言，3D打印技术的优势以及促进作用十分明显，极大地扩展设计创新的空间。予它的把握和应用无疑会推动设计新风的产生与发展。
4 结语
产品快速成型技术作为一种全新的综合性应用技术，可以说是生产制造方式的一场重大变革，工业生产驱逐手工艺代表了工业文明的伟大力量。但是，新技术的诞生并不意味着对传统工艺的摒弃，不论对待新技术还是传统工艺都应持以“取其精华，去其糟粕 ”的理性态度，这是工业时代背景下对人性的重视与回归。3D打印技术的优势与传统木工艺的有机融合，将成为家具设计创新的突破口，引导家具产品创新设计的新思路与新方法，帮助设计师准确把握产品造型的设计细节要素，提高设计效率，这是对时代发展、技术创新的一种适应和态度。
