浅谈3D技术在钧瓷上的运用.pdf

68FOSHAN CERAMICS I Vol.33No.07(Serial No.324)浅谈3D技术在钧瓷上的运用刘刚刚教冠宇(许昌陶瓷职业学院陶瓷设计学院许昌46 10 0 0)摘要：3D技术的不断完善为各行各业的发展提供了帮助，钧瓷的发展也在融合时代科技的进步，积极的与3D技术结合；通过文献研究法和经验总结法将3D技术在钧瓷上的运用做了尝试，对3D技术在钧瓷的设计环节和生产环节分别作了实践，通过对设计和生产过程中的实际情况进行分析，探索3D技术在钧瓷上的运用，大大简化设计生产环节，节约人力物力，提高质量和效率，对钧瓷的发展起到一定的促进作用。关键词3D建模;3D打印；钧瓷设计；钧瓷生产；1前言随着科学技术的发展,3D技术的不断完善为产品设计开发提供了一种全新的研究方式,弥补了传统的产品设计开发中的一些缺陷和不足，人们对3D技术的运用也越来越广泛,3D技术除了在工业设计领域的运用外,甚至开始应用于艺术品的创作。钧瓷作为宋代的五大名瓷之一,在这千余年的发展历史中无论是造型装饰和生产工艺都在不断革新和进步,如今3D技术的发展，为钧瓷迎来了更好的发展机遇，在钧瓷的设计和生产过程中可以借助3D技术，改善钧瓷的设计生产环节，促进钧瓷产业的发展。2相关概念阐述2.1 3D 技术3D是指一个立体的维度，它是由长、宽、高三个坐标组成的三维立体图形。3D技术是以计算机、互联网和数字化构成的平台工具为载体，在此基础上呈现一个三维世界。随着科技的不断发展,3D技术也更加完善,应用范围也更加广泛,本文中所提到的3D技术主要是指3D建模技术和3D打印技术。3D建模技术是设计师运用计算机三维软件进行建模、染等技能，制作出极近真实的虚拟立体场景人物，可以很好的直观展现出设计师的想法。3D打印技术是一种快速成型技术,是由成型设备将特殊材料累加的方式制成实物模型。与传统制造业的去除材料加工方式不同,3D打印遵循的是加法原则，即实物为层层叠加而成，所以也称“增材 技术。2 3D打印技术简单理解就是利用相关设备将设计师运用3D建模软件制作出的虚拟物体，根据尺寸打印出不同材质的实物模型进行展示。2.2钧瓷钧瓷是宋代五大名瓷之一,其铜红釉的发明,使得钧瓷色彩鲜明,打破了“南青北白”的陶瓷格局,有着“人窑一色，出窑万彩”的美誉,对我国乃至世界陶瓷的发展做出了很大的贡献；在冯先铭的中国陶瓷史中是这样描述的，“宋代的钧窑首先创造性地烧造成功铜红釉，这是一个非常了不起的成就，它使陶瓷装饰的百花园中陆续开放了不少瑰丽的鲜花。”3 在经过了上千年的发展，钧瓷的釉色、造型、工艺和烧成都在跟随时代进步,时刻散发着特殊的魅力。33D技术在钧瓷设计生产中的发展3.13D建模技术在钧瓷设计中的发展3D建模是运用计算机辅助系统在二维的屏幕中展出一个极近真实的三维立体效果，使人达到一定的视觉感受；一般的建模软件都可以用于钧瓷产品的建模，例如做钧瓷日用瓷时最常用的3DsMAX、R h in o、C 4D 等，做钧瓷雕塑比较好用的zbrush、R h in o 等；设计师可以利用建模软件快速的将自身设计灵感直观的表现出来，可以实时对作品的造型和装饰进行改进，最终以满意的效果展示出来，大大提高设计效率。传统的钧瓷作品在设计时，通常是创作者将自己的灵感先用草图的形式在纸上表现出来,再经过不断的修改、完善,最终以效果图的形式表现，并不能很直观的看出作品的真正效果；如果借助3D建模软件就可以将设计图以三维立体形式极近真实的表现，直观的展示作品；作者在建模过程中还可以将原有模型一键备份,继续修改模型，作为另一套方案，然2023年第7 期（第32 4期）1佛山陶瓷69后几个方案放在一起对比，选定最终较为满意的方案，有助于更好的作品设计；设计师在进行钧瓷产品设计时，如果凭借简单的设计效果图与客户沟通，客户很难理解作品的美感，可能会出现成品后客户不满意，反复修改多次烧成的问题，这样不仅浪费了大量时间，还浪费了宝贵资源，如果利用3D建模软件可以将设计作品建模、染得出极近真实的效果给客户看，可以及时沟通，随时修改，快速设计出不同造型和装饰的钧瓷作品，既提高了效率，又节约了成本。3.23D打印技术在钧瓷生产中的发展3D打印技术是一种快速成型技术，他可以用材料将3D建模产品一层层堆积成实物模型，根据选用的材料和成型工艺的不同，可以分成熔融沉积工艺、液态光敏树脂选择性固化工艺、粉末材料选择性烧结工艺等常见的几种类型。3D打印技术已经广泛应用于医疗、航天、生物、汽车、机械、服装等各个方面，在陶瓷行业也在不断的摸索发展当中；最初3D打印技术应用于陶瓷领域主要是模型制作，利用模型进行石膏翻模快速得到陶瓷作品，或者是运用3D打印技术直接打印模具进行翻模，得到精美陶瓷制品。后来国外很多公司在一些专业的团队不断的研发探索下，陶瓷3D打印技术在不断的完善,可以将经过特殊处理过的黏土直接打印出各种精细的陶瓷制品，施釉后入窑经过高温烧成瓷器，大大提高了效率。但是由于目前陶瓷3D打印技术不够完善,打印成本过高,对打印所需泥料也有着特殊要求,所以陶瓷3D打印一般应用于特殊行业，比如医疗、航天、军工等,并不适合大量应用于陶瓷行业的生产。我国陶瓷经过了上千年的积累，对泥料的要求极高，不同的泥料对瓷器的烧成效果也有所影响，比如钧瓷的“铜口铁足”,就是钧瓷的胎体结合釉料的流动性，形成了钧瓷特有的效果；目前还未研发出可以运用钧瓷泥料直接进行3D打印的技术，所以在钧瓷设计生产中主要是利用3D打印技术打印产品模型，利用模型直接进行翻模，代替了人工制作模型的步骤，可以快速而精确的将设计好的3D产品模型打印成实物，作为样品直接应用于钧瓷的模具制作，参与到钧瓷的生产中,大大提高生产效率。43D技术在钧瓷中的实际运用4.1钧瓷设计环节钧瓷在千余年来的发展中，设计一直承担着重要的地位，为人们提供了物质保障和精神享受，使钩瓷更好的为人们服务，不断促进着钧瓷的发展，赋予了钧瓷更多的意义。在钧瓷的设计过程中，主要包括造型设计和装饰设计两方面，造型和装饰之间相互衬托,缺一不可；在有了最初的设计想法后，利用3D技术帮助完成设计效果，快速制作作品模型，提高设计质量和效率。如图1是笔者利用3D建模软件设计的作品模型，对于模型中的脸部、衣服、腰带等对称的部位，都可以运用对称工具快速建模，模型上有规律的连续排列组合的装饰，可以用克隆工具快速完成，各种工具的运用不仅提高了质量还节约了大量的时间。在钧瓷的设计中很少用到3D染功能,因为钧瓷的胎体偏黑,釉面肥厚且色彩艳丽,所以不能像其他青白瓷一样在上面进行绘画装饰，所以基本用不到3D的贴图染功能，在进行钧瓷装饰时可以扬长避短，利用陶瓷装饰中的雕塑手法进行装饰,或者留出足够大的面积来充分发挥钧瓷釉面“窑变”之美。钧瓷的日用器设计更为方便，日用器一般造型比较简单，在进行3D建模时，有时候只需一个旋转工具或是放样工具就可完成,不仅节约时间,而且造型精准,尺寸准确。4.2钧瓷生产环节图1运用3D技术设计并完成的作品陶瓷生产工艺复杂，传统陶瓷要经过七十二道工艺方可成瓷，钧瓷作为五大名瓷之一，特别是铜红釉的“窑变”效果使得钧瓷工艺更为复杂。在钧瓷生产环节中泥料的制备已经基本进入机械化，利用真空练泥机可以快速制成所需泥料；钧瓷成型环节不仅费时费力，还比较考验工艺技术，传统的成型大多是创作者根据自身的设计图纸用泥进行造型，或是将设计好的图纸交给老师傅进行造型，这两种都是手工成型，对较大的作品造型时非常费力，有的甚至需要几个人合力才能完成，难度较高的作品在塑形后还要进行翻模，重新印坏成型后才能达到入窑烧制的标准，整个过程不仅费时费力，还浪费70FOSHAN CERAMICS I Vol.33No.07(Serial No.324)资源和成本，如果将3D技术运用到生产过程中，只需借助3D打印机将设计好的三维图形打印成光敏树脂材料的模型，便可作为模型进行翻模，投入到钧瓷的生产中去,再配合印坏或者注浆等一系列工艺得到精美钧瓷制品，还可以利用模具进行批量化生产，十分方便快捷。在进行3D打印模型前，还可以提前在电脑上将模型按照模具工艺要求进行拆分，便可直接打印出分割好的作品，减少人工分模的麻烦。运用3D技术可以帮助完成各种复杂或简单的钩瓷作品造型，如图1是笔者运用3D技术设计并完成的作品，不仅符合钧瓷生产标准，还达到了良好的效果。5结论3D技术的不断完善,为钧瓷的发展提供了更广阔的的空间，借助3D建模技术可以快速完成钧瓷的设计工作，提高钧瓷的设计质量和设计效率，借助3D打印技术可以完成钧瓷作品模型制作，省去人工制作模型，帮助完成高难度钧瓷作品的成型，降低生产中人工造型的难度，提高作品的质量。新一代的钧瓷艺人要跟随时代发展借助3D技术帮助钧瓷的快速发展。1李付.3D技术在数字媒体艺术动漫设计中的应用分析 J.美与时代(上旬刊),2 0 2 2(6):134-137.2赖诗卿.3D打印技术在产品设计中的运用研究 .工业设计,2020(10):31-32.3冯先铭.中国陶瓷史 M.北京：文物出版社,198 2.参考文献(上接第 41 页)4.6钒矿尾渣的应用从当前我国社会发展中不难看出，是金属钒的生产大国,因此,每年也会产量大量的钒矿尾渣。为避免钒矿尾渣引发污染问题，要将钒矿尾渣与其他类型陶瓷原材料进行科学、有效的计算配比，经过原材料的混合、加工之后,压制成为砖坏,或者挤压成为砖坏。再经过高温烧成后，能够生产出黑胎瓷砖产品。使用钒矿尾渣制作、生产的瓷砖，具备良好的烧结性能，而且色泽较为纯正，无论是在使用性能,还是在产品外观上，都能够与黑色天然花岗石相媲美，是当前广泛使用的建筑陶瓷装饰材料产品。当前很多陶瓷生产商，都将钒矿尾渣应用在陶瓷墙地砖产品生产中。生产的陶瓷产品外观独特，而且拥有较高质量，在市场上受到更多人的欢迎。5结语综上所述，在高档建筑陶瓷材料生产过程中，工业废渣在其中发挥着不可替代的重要作用，工业废渣本身存在一定危害,通过对其的利用,不仅能够减少对生态环境的影响,同时还能提升工业废渣利用率。因此,会将工业废渣应用在高档建筑陶瓷材料生产环节中，在这一过程中，要对钒矿尾渣、煤研石、粉煤灰等工业废渣进行合理利用，提升陶瓷材料质量，保证其美观性，推动建筑行业朝着更好方向发展。与此同时，可以将人们对于建筑的需求满足，减少工业废渣造成的环境污染问题，实现人类与环境的和谐发展。1张蕊,加浩浩,郑续续,赵健,范贝贝,熊文双.工业废渣制备复合导电材料及导电性能分析 J.重型机械,2 0 2 2(0 2):6 1-6 52王琼工业废渣土壤固化剂改良土施工技术 .河南科技,2022,41(01):109-112.3王子帅,王东星.工业废渣-水泥协同固化土抗硫酸盐侵蚀性能 J.岩土工程学报,2 0 2 2,44(11):2 0 35-2 0 42.4刘建锋,张晓果,王晔哗.工业废渣土壤固化剂改良黄泛区粉土研究 J.城市建筑,2 0 2 1,18(2 6):137-140+147.5何中睿,张优,石棋.铝灰发泡建筑陶瓷材料的研究 J.佛山陶瓷,2 0 2 0,30(11):13-18.6张国涛,李光伟,杨景琪.复相增韧技术在建筑陶瓷材料中的应用 J.山东陶瓷,2 0 19,42(0 1):13-16.参考文献