郝亮：3D打印技術將顛覆珠寶制造模式
郝亮教授
高復雜結構首飾3D打造
郝教授稱早在十多年前在英國留學期間，他就已經接觸3D打印技術，當時3D打印還主要應用于醫學和航空領域。如今，作為3D打印行業的專家，郝亮教授在珠寶學院大力支持下，負責組建珠寶首飾先進制造技術研究中心。
該研究中心以發展新型3D打印和先進制造技術，推動個性化、藝術化和智能化珠寶首飾領域的創新設計、制造和服務能力為主要工作。研究中心建立初期， 郝亮教授在珠寶首飾研發內容上已涉及多個方向，形成完整研發鏈條，包括：金屬粉末3D打印、工藝改進及設備研發。在郝亮教授帶領下，研究中心科研團隊開發 了貴金屬漿料3D打印設備及其相關的材料制備方法，并已獲得多項發明專利和實用新型專利。該技術以復雜個性化結構、高純度的金屬創意首飾為成形對象，研發 適合其成形的低成本漿料噴射三維打印裝備及其制造關鍵技術，最終制造出高復雜結構的首飾制品。此外，該技術還與與干燥、脫脂和燒結工藝相結合，最終制得藝 術化金屬首飾制品。據悉，該技術在國內外屬于首創。
郝亮教授認為，創意設計是提升3D打印珠寶首飾產品附加值的重要因素。所以，研究中心還基于3D打印設備、工藝和材料特點及其成型的自由度和局限 性，結合創新設計思想與數字化技術，探究貴金屬首飾和創意珠寶在3D打印技術下的創新設計理念、表現形式和工藝實現技法。特別是探究3D打印技術在結合傳 統工藝或智能可穿戴技術中的創新應用。
目前，研究中心與企業、各科研院所建立了廣泛而深入的合作。2016年9月與周大福珠寶有限公司簽訂了產學研合作協議，2015年8月受聘擔任金運 激光有限公司3D打印事業部首席科學家。2016年2月，由郝亮教授牽頭，中國地質大學珠寶學院、地學院、材化學院聯合申報的2016年度國家自然科學基 金項目《噴射增材成形滑坡模型材料與結構雙梯度滑帶層基礎研究》和與華中科技大學材料科學與工程學院聯合申報項目《增材制造多孔Cu-Ni合計用CVD法 制備結構可控三維石墨烯基礎研究》 都已獲得國家自然科學基金委資助。其中，研究《噴射增材成形滑坡模型材料與結構雙梯度滑帶層基礎研究》項目有望在噴射復合材料界面機理，梯度材料及多孔結 構噴射工藝與滑帶破壞機制等方面獲得原創性成果，為滑坡試驗和防治提供新的分析方法，也為開拓增材制造在地質學科和災害預防領域的創新應用奠定了理論和技 術基礎。
個人定制珠寶將成趨勢
那么，未來3D打印將呈現怎樣的發展趨勢?
郝亮教授認為，未來十年之內，3D打印極有可能成為非常主流的應用方式。從2007年起，郝亮教授在英國開始進行巧克力3D打印方面的研究與市場開發。經過五年時間，第一款機器才研發成功，這是世界首臺3D巧克力打印機，引發多家媒體報道。
“其實，當時我們做這個項目的時候，是想通過巧克力這一案例來引導大眾化的創新和個人定制。如果能夠進行有機轉換的話，它所衍生的思維理念是可以應用到其他行業。”郝教授說。
2015年，郝亮教授開始嘗試將3D打印模式融入到黃金珠寶行業。郝教授認為，現在的首飾價格主要是由其材料價值所主導，如黃金首飾，由于設計和加 工而增加的附加值還非常少。加之，目前黃金珠寶行業的生產主要采用的是傳統模具和精密制造，產品的形狀、設計雷同度較高，藝術性卻相對較弱，同時也很難為 單個客戶進行個性化定制。“這是行業發展的通病，同時也將成為行業進行自我創新發展的很好的嘗試方向。”郝教授說。
郝教授表示：“Idea(創意)+3D打印云制造”模式將成為未來珠寶首飾高效制造的重要趨勢。3D打印技術將對現有黃金珠寶制造模式帶來顛覆性改 變：它可以變成一種分散化、輕資產的模式，對傳統重資產的黃金珠寶行業無疑將是一大利好消息。在供給端，很多3D打印設備和制造可以實現資源共享，且該模 式所提供的是一種按需制造生產流程：消費者下定單，特別是他下了他個人定制的定單之后，這個產品才正式進入到制造環節。”
郝教授還認為智能首飾將成為黃金珠寶行業創新發展的重要領域。
現有的智能首飾，加工過程涉及很多零件，并行組裝的過程復雜且要求精細，稍微不慎，就容易出現產品不達標。從3D打印角度來說，我們希望能讓智能首飾的制作過程更簡單和一體化，以及能夠為客戶進行個人定制，這樣，客戶就能得到一個更為實用或尊貴的產品。
郝教授表示：“我們經常接觸的智能產品如手機等，多以平面型為主，芯片依據機體而進行設計，也是平面型居多。而智能首飾卻不一樣，它對電子芯片提出 了更高的要求。比如說指環需要柔性或者是彎曲狀的設計，為了更好的貼近皮膚或者是貼近人體的形狀，這些電子設計也將會進行相應改變，以富有延展性，所以柔 性電子與首飾的結合也將成為智能首飾未來發展的重要方向。”
開放共享才能贏在未來
對于日前GE花巨資收購兩家3D打印巨頭，郝亮教授認為，世界工業制造巨頭著手在3D打印領域布局，將極大推動3D打印技術成為主流的智能制造技術。同時，更多傳統和新興公司都開始加入到3D打印領域，競爭將更為激烈，新一輪的強強聯合、重組并購由此拉開序幕。
郝教授分析道：“絕大多數金屬3D設備商盈利良好或大幅上升，其中大部分為德國或歐洲的公司，通過技術競爭力，在中國和全球銷售大量高價格的設備。 同時，低價桌面3D打印塑料機價格開始接近千元，700元左右的機器也即在國內上市，民用臺式機競爭將更為殘酷，國際領頭企業makerbot、3D systems在此領域獲利困難。”郝教授指出，面對競爭激烈的3D打印行業，提高產品技術競爭力是核心，強強聯合、開放共享也很重要，孤木難成林。
對桌面級民用3D打印機設 備商如何從孤木形成森林的問題，郝教授舉了一個商業案例。Ultimaker 是歐洲最大的塑料臺式打印機供應商，一直堅持開源共享的機器和應用開發的戰略，近期獲得巨額銀行貸款支持，用于其開放和共享式的生態系統的建設。國內設備 提供商能否借助多種方式的共享戰略，在應用領域布局，形成和國外thingsverse、 3d hubs、mini factory類似的創客社區和共享平臺極為關鍵，希望和行業人士一起攜手推動!
(責任編輯：admin)
王華明：潛心增材科研，也
金屬3D打印專家楊永強：為
Materialise副總裁：3D打
LPW首席執行官Phil Carrol
【大國之材】許小曙：開源
《3D打印世界》專訪創想三
3D打印巨頭EOS首
3DSystems鄧瀚誠
未來汽車開發者計
弘瑞掌舵人：3D打
對制造發生深遠影
