3D打印技术及材料在服装领域的应用与发展

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材料:实验与硏究〕信息记录材料2021年5月第22卷第5期
3D打印技术及材料在服装领域的应用与发展
伍婷婷
(湖南九嶷职业技术学院湖南邵阳425000)
【摘要】为了充分发挥和利用3D打印技术在服装领域中的应用优势,现根据3D打印技术原理和打印方法,从3D打印时装、3D打印内衣、3D打印智能服装三个方面入手,重点介绍了3D打印技术在服装领域中具体应用,最后,总结和探讨了3D打印服装的优势以及发展前景,为后期更好地推广和普及3D打印服装打下坚实的基础。希望通过这次研究,为高校相关领域发展提供有效的借鉴和参考。
【关键词】3D打印技术;材料;服装
【中图分类号】TS941【文献标识码】A【文章编号】1009-5624(2021)05-0020-03
1引言
近几年,随着3D打印技术不断发展和普及,该技术凭
借着自身的高准确性、强灵活性等特征,可以将计算机上的
蓝图快速转变为实物,被广泛地应用于医疗、工业、服装、
教育等各个领域中,并取得了良好的应用效果,为人们的日
常生活提供了非常大的便利。在3D打印技术的应用背景下,
服装行业取得了迅猛发展,但人们对服装的时尚性和功能性
提出了更高的要求,因此,如何将3D打印技术科学应用于
服装领域中是相关从业者必须思考和解决的问题。
23D打印技术概述
2.13D打印技术原理
3D打印技术主要是指在电脑蓝图的基础上,通过利用
Solidworks、3DMax等软件,完成对三维模型图的构建,在
打印期间,将构建好的三维模型图输入到3D打印机中,然
后,严格按照相关标准和要求,科学设置打印速度、材料、
形状等多个打印参数[1],此时,打印机会智能化对三维模
型图进行分层处理,以完成对实体的建构。
2.23D打印方法中频钎焊机
3D打印方法在具体的运用中,由于所选用的服装材料
类型不同,可以将其划分为多种不同的技术,五种常用的
3D打印方法如表1所示。
表1五种常用的3D打印方法
方法名称层压方法定义
立体光固化成形法光聚合通过将激光投射到含有液态树脂的水槽中,可以将其固化成实体
层叠实体制造法层压结合模型形状,通过利用薄层片材,采用层压的方式,得到大量的实物
选择性激光烧结法颗粒烧结采用照射和烧结相结合的方式,将机床上的颗粒转化为3D实体
铲雪机熔融沉淀法挤压利用打印机,对热塑性材料进行熔化处理,并喷嘴的方式,将其输出,然后,将熔化后的热塑性材料堆积成实体
3D喷墨打印法喷射通过将彩墨水与液态固化物进行充分结合,并采用压层方式,对原料粉末进行压实处理。
不同的3D打印方法在3D成形原理、所用材料形态方面存在很大的差异性,而在服装领域中经常用到的3D打印方法主要有两种,一种是SLS法,另一种是FDM法,其中,SLS法在具体的运用中,主要利用粉末材料或者颗粒状材料[2],整体制作流程比较简单,材料成本低、成形高效,但是,这种方法所选用的打印机体积比较庞大,且价格昂贵,对使用人员的操作能力提出了更高的要求。而FDM法在具体的运用中,所选用的材料主要以热熔性材料为主,具有成形效率高、加工精确度低、成品表面比较光滑性等特征,这两种方法被广泛地应用于3D打印产品领域中,并取得了良好的应用效果[3]o
33D打印技术在服装领域的应用
3.13D打印时装
某服装设计师通过利用3D打印技术,向人们形象、直观地展示了新型、先进的3D打印服装,这些服装材料以锦纶粉末材料为主,通过利用SLS法,实现对无袖上衣的一次性打印,并将纺织图案融合在衣服上,D打印无袖上衣如图1所示。
图13D打印无袖上衣
来自纽约的一位服装设计师通过利用FDM方法,严格按照时尚设计相关标准和要求,在3D打印技术的应用背景下,设计和研发出了一款新型面料,这种面料具有一定的细腻性、丰富性和纹理性。在此基础上,将新型面料与传统服装材料进行充分结合,制作出如图2所示的长袖外套。
图23D打印长袖外套
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___________________________________________信息记录材料2021年5月第22卷第5期(材料:实验与硏究]
3.23D打印智能服装
某服装设计师研发了一款如图4所示的3D打印服装Amphibi o,这款服装在具体的设计中,主要参照了水中生物,通过利用3D打印技术,对鱼鳃形状进行模拟,试穿者穿上这款服装,可以在水中自由地呼吸。
图43D打印服装Amphibio
来自美国的某服装设计师通过从动物皮肤、鱼鳞片以及各种鸟身上的羽毛获取设计灵感,在3D打印技术的应用背景下,制作出如图5所示的Caress()ft11eGaze智能披风,这款服装外观结构呈现出羽毛状,具有一定的智能性,能够自动识别别人的目光,并做出各种反应,如收缩反应、起伏反应和延展反应。
图5Caress()ft11eGaze智能披风
43D打印技术在服装领域的发展前景
生姜切片机4.13D打印服装的优势
通过将3D打印技术与传统服装行业进行充分结合,为促进服装行业的创新、长远发展带来了很大的机遇。因此,3D打印服装在未来的发展中,主要表现出以下优势:(1)降低生产成本。在传统的服装生产模式下,涉及到的生产环节比较多,并且还要对服装进行反复修改和打样,导致服装相关信息泄
漏,造成成品无法满足消费者的预期的期望。而3D打印技术的出现和应用可以很好地解决以上问题,将服装生产成本降到最低,这是由于该技术在具体的运用中,可以确保模型与最终成品保持一致,便于消费者利用构建好的模型直观、形象地看到服装成品最终效果,为避免服装原材料的浪费。节省人力成本、生产成本打下坚实的基础。(2)生态环保。在传统的服装生产模式下,需要用到固剂、柔顺剂,这些整理剂对服装的生态性和安全性产生了不良的影响。而3D打印技术的出现和应用,可以确保服装一次性成形,省掉了传统服装制作相关程序,如剪裁、缝合等,这样一来,不仅有效地节约了能源,还避免了大量布料的浪费,同时,还降低了对环境的污染程度。(3)实现个体化需求。目前,随着人们精神生活的不断丰富,越来越多的人们开始追求限量版、个性化服装。在传统服装生产模式下,服装需要经过多个加工环节,因此,服装生产周期比较长,需要耗费大量的人力、物力和财力,如果生产批量比较少,那么服装价格必定上涨,无法满足普通大众购买需求。而3D打印技术的出现和应用,可以直接采用建模打印的方式,根据消费者个性化的需求,打印出多种个性化、私人订制的服装,并且这种3D打印服装价格低廉、生产批量小,符合普通大众的购买需求。
4.23D打印服装的发展前景
3D打印技术出现和应用为人们的日常生活提供了很大的方便,不仅最大限度地提高了社会物质生产水平,还满足了人们对智能化生活的需求,因此,3D打印服装具有非常广阔的发展前景。
4.2.1服装用3D打印设备的研发
目前,市场上3D打印服装发展还不够完善,为此,大量学者投入到服装用3D打印设备的研究中,通过综合运用3D打印技术、3D扫描技术和虚拟试衣技术,开发出功能强大、实用性强的打印设备,以达到提高服装设计效率和效果的目的。
4.2.2对设计师专业要求高
人脸识别门
通常情况下,3D打印服装在具体的设计中,经常会遇到服装设计师与建模设计师意见不统一而无法清晰、有效地表达消费者的真实需求,为了避免这一问题的出现,服装设计师要熟练掌握和应用服装设计相关新知识和新技术以及3D建模软件的操作技巧。
4.2.3解决版权纠纷
由于3D打印技术具有以下两大特征,分别是可复制性和快速成形性,部分服装设计师借助3D打印技术这些特征,模仿和抄袭他人的优秀作品,导致原创者的版权得到侵犯,因此,经常出现版权纠纷问题。为了解决这一问题,可以采用构建3D打印作品数据库的方式,将数据库与各台打印机进行充分连接,使其结合为统一的系统,用于对所有作品的存档,此时,原创者为了避免自身的版权被他人侵犯,可以利用该系统申请版权保护,当申请操作通过后,在没有得到原创者的授权下,所有打印机无法打印原创作品,以实现对原创作品版权的全面保护。此外,通过利用数据库,可以录入和存储各台打印机操作者的个人信息,这样一来,可以有效地避免因钥匙被其他人复制而为原创者造成巨大的经
济损失。
5结语
综上所述,3D打印服装作为一种新型、先进的服装,深受广大消费者的喜爱和青睐,为促使传统服装行业的迅速转型和发展打下坚实的基础。在3D打印技术的应用背景下,服装行业在服装材料、服装款式等方面取得了极大的突破和创新,由此可见,通过将传统服装行业与3D打印技术进行充分结合,为提高3D打印服装的生产力和市场核心竞争力,促进3D打印服装的健康、可持续发展提
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〔材料:实验与硏究〕信息记录材料2021年5月第22卷第5期
取样与加工对金属材料拉伸性能的影响研究
高频高压电源范纬世,李玲玲,李敬瑜
(河北科技学院河北保定071000)
【摘要】金属材料是当代制造业应用当中最常见的材料之一,在产品制作与研发中起着重要的作用。为了满足不同特征产品的使用需要,测试不同金属材料的力学性能对于研发人员取材、选材有重要意义。而材料拉伸试验是测量其力学性能的有效方式。本文从试样切取方向、试样加工工艺、环境条件等方面分析可能影响测量结果的多种因素,并从理论上进行了分析,探索了减小这些影响的措施,为更好的选择样品加工方法和保证产品质量、提升效果提供了参考。
【关键词】金属材料;取样;拉伸性能
太空风洞
【中图分类号】TG115.52【文献标识码】A【文章编号】1009-5624(2021)05-0022-02
1引言
在当代制造业的当中,各种金属材料被普遍应用,且应用领域十分广泛。如何确定某种金属材料的适用场合,这就要先确定材料的一般力学性能。金属材料的力学性能也即其机械加工或机械运动性能,是指该金属材料在外力影响下抵抗各种形式的形变能力,也可以理解为抵抗外力拉伸、受压弯曲及碰撞冲击的能力。一种材料的力学性能是设计者选材和选型、研发人员制作新材料、采购者验收材料、产品质量检测的主要参考标准。对于不同的机械性能对应有不同的测试方法,例如强度检测、塑性测试、硬度检测以及冲击韧性实验等。一般来说,常见金属材料均具有较好的延展性,而且其拉伸、压缩性能是一个衡量材料应用价值的重要力学参数。通过拉伸试验可以测量材料的屈服强度,确定材料屈服点、延展率,测定其弹性模量、面积缩减量等。因此,拉伸实验已经成为一种被广泛采用的试验办法和检测手段来测定金属材料的屈服强度、抗拉强度等力学性能。金属材料拉伸性能测试的主要流程包括以下几步,首先通过金属材料样坯的切取与制备,获得试样,其次试样再经过加工来满足拉伸试验的一般要求。在加工过程中,试验材料的制备方法、取样尺寸、取样取向等材料自身的特征及其测试过程,都会直接或间接导致拉伸试验结果受到影响。因此只有做到精确且满足材料特性需要的取、制、测的标准化流程,才能将材料力学拉伸性能试验数据的误差降到最小。
因此,试样加工需要遵循严格的力学性能试验相关标准,也就是说,切取试样与制备试样一定要按照相关标准进行,一旦存在问题,将会对试验结果产生影响。本文以钢制材料为金属样例,研究影响材料拉伸试验数据结果的因素,并从多方面进行了分析与探讨,希望具有一定的参考价值。
2金属材料取样方向对其性能的影响
取样要求金属材料满足一定条件:外观合适、尺寸合格、大小适当。其次特别注意要做好样本位置标识,以免弄乱取样方向。且要按照产品标准确定取样的方向和数量。常见金属拉伸试验一般选取纵向拉伸、横向拉伸、45。矩形拉伸三个方向取样[1]。如图1所示,纵向拉伸方向取样即与金属轧制方向一致进行取样;横向拉伸方向取样即与金属轧制方向垂直进行取样;45°角方向取样即与金属轧制方向保持夹角45。角的位置进行取样。
图1拉伸试样取样方向
以厚度为12mm,尺寸为200mm X20mmX8mm, Q235B钢带为对象进行试验,试验数据显示通过对取样方向的不同进行分析,样品材料的抗拉强度和屈服强度都存在比较大的差异。并且在横向(垂直)拉伸方向上,钢材拉伸性能表现最差;沿纵向(水平)方向上,钢材
供有力的保障。研究现状[J].纺织科技进展‘2020(6):52-55.
[3]张梅,王军,潘力,等.3D打印技术在服装领域中的应用[J].【参考文献】上海纺织科技,2018,46(12):8-13.
[1]杨蕾,刘丽妍.3D打印技术及材料在服装领域的应用与发_______________________________
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展[J].针织工业,2019(10):53-57.作者简介:伍婷婷(1988-),女,湖南邵阳,硕士,讲师,[2]王斯佳,唐红玉,鲍伟,等.3D打印技术应用于服装设计的研究方向:复合材料。
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