3D技術在藝術鑄造領域的運用

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摘要：結合2015年7月在南京舉辦的“3d技術在藝術鑄造領域的應用”研討會，介紹了3D打印技術在中國藝術鑄造行業的發展狀況。指出3D技術將引導中國藝術鑄造行業的技術創新和跨越發展，引導中國藝術鑄造進入數字化制造的新時代。

關鍵詞：3D技術；藝術鑄造；轉型升級與跨越發展；數字化制造

近年來，在數碼放大制模技術的引領下，3D技術的運用在中國藝術鑄造行業得以逐步開展。本文結合2015年7月在南京舉辦的“3D技術在藝術鑄造領域的應用”研討會介紹了3D打印技術在中國藝術鑄造行業的發展狀況。

1藝術鑄造行業概況

自2008年前后，上海紫頂藝術品有限公司和航天晨光股份有限公司藝術制像公司分別從城市公共雕塑和特大型制像放樣入手，開啟了藝術鑄造行業使用3D技術的時代。3D打印技術開啟了中國藝術鑄造數字化制作新時代，將沖擊傳統的制作模式，更加有利于在經濟新常態下實現藝術鑄造的科技創新和轉型升級。藝術鑄造行業是跨越文化產業和制造業的邊緣行業，是藝術和技術相結合的特殊行業，藝術鑄造的很多成形、裝飾技術來源于工業技術，工業新技術的引進，極大地推動了藝術鑄造行業的快速發展。當今世界的制造業，正面臨第四次工業革命的悄然而起，新一代信息技術與制造業深度融合，正在引發影響深遠的產業變革，形成新的生產方式、產業形態、商業模式和經濟增長點。中國的制造業正抓住這一重大歷史機遇，提出了我國實施制造強國戰略第一個十年行動綱領——《中國制造2025》，藝術鑄造行業對此也應高度重視，要借《中國制造2025》的東風，引進智能化制造，向藝術鑄造強國的目標邁進。2015年7月5-7日，“3D技術在藝術鑄造領域的應用”研討會在南京成功舉辦，疏理了3D技術在中國藝術鑄造行業的應用情況，研討了3D技術在行業的發展展望。這更有利于3D技術在藝術鑄造行業的科學發展。本次研討會參會單位30余家計40余人，其中中國藝術鑄造行業的骨干企業航天晨光股份有限公司藝術制像公司、山西宇達集團、成都市蜀海世星特藝有限公司、江西桐青金屬工藝品有限公司、武漢機械工藝研究所、浙江神雕集團、西安天益金屬藝術品制造有限公司、安徽佛光工藝美術集團、銅陵新九鼎銅文化產業有限公司等等均參加了研討會。會議由中國鑄造協會藝術鑄造分會原秘書長詹紹思主持。

2“3D技術在藝術鑄造領域的應用”研討會

2015年7月5-7日，在“3D技術在藝術鑄造領域的應用”研討會上，詹紹思首先作了開幕致辭。他介紹了3D技術目前在藝術鑄造行業的應用情況，提出了3D技術的應用可以貫穿藝術鑄造的設計、制模、制造與裝飾等整個過程，藝術鑄造行業在推廣與普及3D技術的應用過程中要進一步加深對3D技術的了解；要加強企業間的交流；要提倡協作與服務，使小企業也能接受專業服務。在企業交流中提倡雙向交流，敞開經驗、教訓，尊重交流雙方；開展會下、會后的多方交流，廣交朋友；并特別指出：在交流過程中不挖人，使同行間的技術交流得以健康開展。山西宇達集團衛恩科總經理以“三維掃描•3D打印在宇達的應用”為題，介紹了3D打印技術在企業的應用。山西宇達集團三維掃描•3D打印中心成立于2012年初。3D打印中心功能為：進行正向和逆向的3D設計制模；雕塑的放大制模與藝術衍生品的縮小制模；三維掃描實物并進行3D打印推出新產品。衛總指出：三維掃描•3D打印在青銅文化產業的發展中有非常廣泛和深遠的應用空間，我們現在應用的還只是一些非常少的領域。隨著互聯網+、文化創意+等概念的不斷拓展，宇達擬在創意、設計具有藝術性、創意性異常復雜的創意青銅藝術品，直接利用3D打印技術，并運用真空負壓鑄造技術挑戰手工無法完成的高精創意青銅藝術品。航天晨光股份有限公司藝術制像公司總經理靡朝華談了他對藝術鑄造行業使用3D數字化技術的暢想。晨光已成功地將逆向建模放大技術用于多項大型制像工程，并在83米成吉思汗鈑金大像的制作上采用了正向技術：電腦設計、3D放樣。目前，晨光正在試驗將樹脂砂3D打印技術用于銅鐘與銅鼎的制作上。砂型的3D打印需要解決的兩個問題是效率和成本。糜總認為，通過智能化制造技術，將可消除制造過程中人為的因素。糜總介紹了晨光近年來的發展思路：產學研結合，與東南大學合作。由于在藝術鑄造行業找不到更高的交流平臺，希望得到工業界的幫助。此外，晨光將堅定不移地發展砂型3D打印的工藝路線。他指出藝術鑄造行業將成為高科技的藝術品成形行業，讓全世界的文化精品為全人類所享受。銅陵新九鼎銅文化產業有限公司總經理鄭東平的發言題目是“數字雕刻機器人項目介紹”。新九鼎現建有高新技術研發中心一個，主要開展銅雕塑及銅藝術品的數字化設計與自動雕刻的研究，即通過三維掃描逆向工程、三維創作、虛擬現實等技術實現高效的開發過程，通過數字雕刻、3D打印、機器人七軸雕刻等技術實現精準的出樣過程。新九鼎自2014年初在行業內首先引進了七軸機器人，其靈活的“關節”讓作業臂在各個角度收放自如；能夠雕刻最大尺寸不超過2m×2m×2.5m的雕塑；豐富的刀頭配置使得雕刻精度得到提高，外表光潔度好，利于鍛造；能雕刻泡沫、代木、密度板、實木等多種材質，滿足多元需求；快速的雕刻速度，可實現雕塑作品的快速出樣。鄭總指出：雕刻機器人的應用是銅藝術鑄造行業加快雕塑作品設計，縮短制作周期的有效途徑，是滿足社會與市場發展的必然要求。陳小礅來自福建榮信金屬藝術制造有限公司，這是一家以榮發（福建）石業集團為母公司的小型藝術鑄造公司，車間員工不足10人。榮發石業于2011年成立數控雕刻部門，現已發展成占地3000m2，固定資產500萬，且擁有設計中心、數控雕刻中心、加工試驗中心等多部門，購置有多部三維掃描設備、10余臺套數控雕刻設備、20余名工作人員的高新技術團隊。具備3D掃描，設計，制作等一條龍服務。這些3D設備同樣應用于銅雕塑的設計、制模。榮信公司已將3D技術成功地運用于泉州清源山老君巖造像、馬可波羅、七彩云南、安踏集團奧林匹克公園等項目的銅像制作上。小陳的發言讓我們看到，小小的藝術鑄造企業借用了3D技術的翅膀將會大大的提高企業的生產能力和影響力。西安天益總經理楊光的發言，則讓我們看到了藝鑄企業運用3D技術的另一種模式。楊總介紹說：目前公司在3D技術方面采用和專業公司合作的模式。天益公司目前并未購置價格昂貴的設備，但同樣將3D技術運用于文物衍生品的開發、雕塑作品的制作和其它產品的開發。在運用3D技術的過程中，楊總感覺到：雕塑藝術家的泥稿原型可以不再翻制了；禮品類泥形制作的時間和精度可以更快、更高了；鑄造產品原型在不重新塑形的基礎上，大小可以自由放大或縮小了；鑄造廠模具保存室可以放口袋了！楊總在發言中有一句話很精辟“：擁有不如應用，最好不如最合適”，給與會者很大的啟發。來自“形創•中國”的朱一舟經理為大家介紹3D掃描儀。“形創”的掃描設備曾為藝鑄行業的多家企業選用，朱總的介紹幫助大家了解了目前多樣化的3D掃描儀。3D掃描儀是企業運用3D技術第一個需要考慮的設備，通過它可以采集物體立體幾何點云結構數據，對于保存資料、開發產品是必不可少的3D技術設備，參會的許多企業都感覺到，上3D技術需要先上3D掃描儀。恩德集團旗下仲德實業（上海）有限公司顏昌耀副總經理報告的題目是“5軸加工中心工作原理、類型及其選用；UV數位噴繪機及其產品介紹”。UV噴繪機適用于多種平面材質（包括金屬、陶瓷等等）的藝術噴繪，表面肌理的起伏可達1mm，有很強的裝飾效果。美唐科技是美國3DSystems公司中國大陸商，同時也是德國MK真空鑄造系統在中國的加工服務與設備商。他們與鑄造企業有廣泛的聯系。金天拾總經理是位專業人士，他用講課的方式為大家做了報告。金總的第一個報告題目是“3D打印及其在藝術鑄造的應用”，幫助大家了解了快速成型的各種工藝之間的區別，3D打印技術在砂鑄和精鑄工藝上的應用。第二個報告是“熔模鑄造新技術—德國MKTechnology快速制殼系統介紹”。金總在發言中指出“高科技、低科技，能帶來競爭力的是好科技；3D打印是一種制造工藝，有其本身的局限性；選對工藝方法很重要；多種工藝要結合”。2015年7月6日上午，研討會代表們參觀了位于紫金（江寧）科創特區的3D打印研究院。該院由中國3D打印領域的領軍人物盧秉恒院士領銜，該研究院的目標是成為中國3D打印技術研發的最強基地和國內3D打印行業的領軍單位。航天晨光制像公司也已進駐。3000m2的“3D打印展廳”匯聚了國內外3D打印最新研究成果。這樣的參觀拓展了大家的視野，看到了“制造業2025”的未來。參觀之余，大家還順便逛了一下毗鄰的南京砂之船奧特萊斯藝術商業廣場。

3結論

通過“3D技術在藝術鑄造領域的應用”研討會，基本可以明晰3D打印技術在藝術鑄造行業的應用情況，同時也可以確定3D打印技術在藝術鑄造行業的發展趨勢。3D打印技術將引導中國藝術鑄造由傳統的制造技術模式向數字化制造模式成功邁進。

作者:胡春良 單位:山西夏縣宇達集團

參考文獻

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