3D技术在艺术铸造领域的运用

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摘要：结合2015年7月在南京举办的“3d技术在艺术铸造领域的应用”研讨会，介绍了3D打印技术在中国艺术铸造行业的发展状况。指出3D技术将引导中国艺术铸造行业的技术创新和跨越发展，引导中国艺术铸造进入数字化制造的新时代。

关键词：3D技术；艺术铸造；转型升级与跨越发展；数字化制造

近年来，在数码放大制模技术的引领下，3D技术的运用在中国艺术铸造行业得以逐步开展。本文结合2015年7月在南京举办的“3D技术在艺术铸造领域的应用”研讨会介绍了3D打印技术在中国艺术铸造行业的发展状况。

1艺术铸造行业概况

自2008年前后，上海紫顶艺术品有限公司和航天晨光股份有限公司艺术制像公司分别从城市公共雕塑和特大型制像放样入手，开启了艺术铸造行业使用3D技术的时代。3D打印技术开启了中国艺术铸造数字化制作新时代，将冲击传统的制作模式，更加有利于在经济新常态下实现艺术铸造的科技创新和转型升级。艺术铸造行业是跨越文化产业和制造业的边缘行业，是艺术和技术相结合的特殊行业，艺术铸造的很多成形、装饰技术来源于工业技术，工业新技术的引进，极大地推动了艺术铸造行业的快速发展。当今世界的制造业，正面临第四次工业革命的悄然而起，新一代信息技术与制造业深度融合，正在引发影响深远的产业变革，形成新的生产方式、产业形态、商业模式和经济增长点。中国的制造业正抓住这一重大历史机遇，提出了我国实施制造强国战略第一个十年行动纲领——《中国制造2025》，艺术铸造行业对此也应高度重视，要借《中国制造2025》的东风，引进智能化制造，向艺术铸造强国的目标迈进。2015年7月5-7日，“3D技术在艺术铸造领域的应用”研讨会在南京成功举办，疏理了3D技术在中国艺术铸造行业的应用情况，研讨了3D技术在行业的发展展望。这更有利于3D技术在艺术铸造行业的科学发展。本次研讨会参会单位30余家计40余人，其中中国艺术铸造行业的骨干企业航天晨光股份有限公司艺术制像公司、山西宇达集团、成都市蜀海世星特艺有限公司、江西桐青金属工艺品有限公司、武汉机械工艺研究所、浙江神雕集团、西安天益金属艺术品制造有限公司、安徽佛光工艺美术集团、铜陵新九鼎铜文化产业有限公司等等均参加了研讨会。会议由中国铸造协会艺术铸造分会原秘书长詹绍思主持。

2“3D技术在艺术铸造领域的应用”研讨会

2015年7月5-7日，在“3D技术在艺术铸造领域的应用”研讨会上，詹绍思首先作了开幕致辞。他介绍了3D技术目前在艺术铸造行业的应用情况，提出了3D技术的应用可以贯穿艺术铸造的设计、制模、制造与装饰等整个过程，艺术铸造行业在推广与普及3D技术的应用过程中要进一步加深对3D技术的了解；要加强企业间的交流；要提倡协作与服务，使小企业也能接受专业服务。在企业交流中提倡双向交流，敞开经验、教训，尊重交流双方；开展会下、会后的多方交流，广交朋友；并特别指出：在交流过程中不挖人，使同行间的技术交流得以健康开展。山西宇达集团卫恩科总经理以“三维扫描•3D打印在宇达的应用”为题，介绍了3D打印技术在企业的应用。山西宇达集团三维扫描•3D打印中心成立于2012年初。3D打印中心功能为：进行正向和逆向的3D设计制模；雕塑的放大制模与艺术衍生品的缩小制模；三维扫描实物并进行3D打印推出新产品。卫总指出：三维扫描•3D打印在青铜文化产业的发展中有非常广泛和深远的应用空间，我们现在应用的还只是一些非常少的领域。随着互联网+、文化创意+等概念的不断拓展，宇达拟在创意、设计具有艺术性、创意性异常复杂的创意青铜艺术品，直接利用3D打印技术，并运用真空负压铸造技术挑战手工无法完成的高精创意青铜艺术品。航天晨光股份有限公司艺术制像公司总经理靡朝华谈了他对艺术铸造行业使用3D数字化技术的畅想。晨光已成功地将逆向建模放大技术用于多项大型制像工程，并在83米成吉思汗钣金大像的制作上采用了正向技术：电脑设计、3D放样。目前，晨光正在试验将树脂砂3D打印技术用于铜钟与铜鼎的制作上。砂型的3D打印需要解决的两个问题是效率和成本。糜总认为，通过智能化制造技术，将可消除制造过程中人为的因素。糜总介绍了晨光近年来的发展思路：产学研结合，与东南大学合作。由于在艺术铸造行业找不到更高的交流平台，希望得到工业界的帮助。此外，晨光将坚定不移地发展砂型3D打印的工艺路线。他指出艺术铸造行业将成为高科技的艺术品成形行业，让全世界的文化精品为全人类所享受。铜陵新九鼎铜文化产业有限公司总经理郑东平的发言题目是“数字雕刻机器人项目介绍”。新九鼎现建有高新技术研发中心一个，主要开展铜雕塑及铜艺术品的数字化设计与自动雕刻的研究，即通过三维扫描逆向工程、三维创作、虚拟现实等技术实现高效的开发过程，通过数字雕刻、3D打印、机器人七轴雕刻等技术实现精准的出样过程。新九鼎自2014年初在行业内首先引进了七轴机器人，其灵活的“关节”让作业臂在各个角度收放自如；能够雕刻最大尺寸不超过2m×2m×2.5m的雕塑；丰富的刀头配置使得雕刻精度得到提高，外表光洁度好，利于锻造；能雕刻泡沫、代木、密度板、实木等多种材质，满足多元需求；快速的雕刻速度，可实现雕塑作品的快速出样。郑总指出：雕刻机器人的应用是铜艺术铸造行业加快雕塑作品设计，缩短制作周期的有效途径，是满足社会与市场发展的必然要求。陈小礅来自福建荣信金属艺术制造有限公司，这是一家以荣发（福建）石业集团为母公司的小型艺术铸造公司，车间员工不足10人。荣发石业于2011年成立数控雕刻部门，现已发展成占地3000m2，固定资产500万，且拥有设计中心、数控雕刻中心、加工试验中心等多部门，购置有多部三维扫描设备、10余台套数控雕刻设备、20余名工作人员的高新技术团队。具备3D扫描，设计，制作等一条龙服务。这些3D设备同样应用于铜雕塑的设计、制模。荣信公司已将3D技术成功地运用于泉州清源山老君岩造像、马可波罗、七彩云南、安踏集团奥林匹克公园等项目的铜像制作上。小陈的发言让我们看到，小小的艺术铸造企业借用了3D技术的翅膀将会大大的提高企业的生产能力和影响力。西安天益总经理杨光的发言，则让我们看到了艺铸企业运用3D技术的另一种模式。杨总介绍说：目前公司在3D技术方面采用和专业公司合作的模式。天益公司目前并未购置价格昂贵的设备，但同样将3D技术运用于文物衍生品的开发、雕塑作品的制作和其它产品的开发。在运用3D技术的过程中，杨总感觉到：雕塑艺术家的泥稿原型可以不再翻制了；礼品类泥形制作的时间和精度可以更快、更高了；铸造产品原型在不重新塑形的基础上，大小可以自由放大或缩小了；铸造厂模具保存室可以放口袋了！杨总在发言中有一句话很精辟“：拥有不如应用，最好不如最合适”，给与会者很大的启发。来自“形创•中国”的朱一舟经理为大家介绍3D扫描仪。“形创”的扫描设备曾为艺铸行业的多家企业选用，朱总的介绍帮助大家了解了目前多样化的3D扫描仪。3D扫描仪是企业运用3D技术第一个需要考虑的设备，通过它可以采集物体立体几何点云结构数据，对于保存资料、开发产品是必不可少的3D技术设备，参会的许多企业都感觉到，上3D技术需要先上3D扫描仪。恩德集团旗下仲德实业（上海）有限公司颜昌耀副总经理报告的题目是“5軸加工中心工作原理、类型及其选用；UV数位喷绘机及其产品介绍”。UV喷绘机适用于多种平面材质（包括金属、陶瓷等等）的艺术喷绘，表面肌理的起伏可达1mm，有很强的装饰效果。美唐科技是美国3DSystems公司中国大陆商，同时也是德国MK真空铸造系统在中国的加工服务与设备商。他们与铸造企业有广泛的联系。金天拾总经理是位专业人士，他用讲课的方式为大家做了报告。金总的第一个报告题目是“3D打印及其在艺术铸造的应用”，帮助大家了解了快速成型的各种工艺之间的区别，3D打印技术在砂铸和精铸工艺上的应用。第二个报告是“熔模铸造新技术—德国MKTechnology快速制壳系统介绍”。金总在发言中指出“高科技、低科技，能带来竞争力的是好科技；3D打印是一种制造工艺，有其本身的局限性；选对工艺方法很重要；多种工艺要结合”。2015年7月6日上午，研讨会代表们参观了位于紫金（江宁）科创特区的3D打印研究院。该院由中国3D打印领域的领军人物卢秉恒院士领衔，该研究院的目标是成为中国3D打印技术研发的最强基地和国内3D打印行业的领军单位。航天晨光制像公司也已进驻。3000m2的“3D打印展厅”汇聚了国内外3D打印最新研究成果。这样的参观拓展了大家的视野，看到了“制造业2025”的未来。参观之余，大家还顺便逛了一下毗邻的南京砂之船奥特莱斯艺术商业广场。

3结论

通过“3D技术在艺术铸造领域的应用”研讨会，基本可以明晰3D打印技术在艺术铸造行业的应用情况，同时也可以确定3D打印技术在艺术铸造行业的发展趋势。3D打印技术将引导中国艺术铸造由传统的制造技术模式向数字化制造模式成功迈进。

作者:胡春良 单位:山西夏县宇达集团

参考文献

[1]于彦奇.3D打印技术的最新发展及在铸造中的应用[J].铸造设备与工艺，2014（2）.

[2]胡春良.巨型青铜艺术工程《成吉思汗雕塑群》的放样、造型与内加固[J].中国铸造装备与技术,2008(2).

[3]刘伟.3D打印熔滴沉积与传统制造相结合技术发展前景[J].中国铸造装备与技术,2014(3).