3D打印技术在文创产品包装中的应用研究

本栏目责任编辑张越论文选萃　
基金项目：江苏省高等学校大学生创新创业训练计划项目，项目编号：２０１６１１０５４００５Ｙ　
苏州市职业大学校级教学改革项目，项目编号：ＳＺＤＪＧ－１６０１７　

３　Ｄ打印技术在文创产品包装中的应用研究　

文／杨光程子漩（苏州市职业大学）　
摘　要：以文创产品的包装设计为研究对象，运用３Ｄ打印技术，以定制化、小批量为设计特　
征．解决传统包装受制于成批量制作、包装效果雷同等问题，为文创产品设计制作独　
特的专属包装。推进文创产业的发展。　

关键词：３Ｄ打印、包装、文创产品　
Ｄ０Ｉ：　１Ｏ．１３３３７／ｊ．ｃｎｋｉ．ｐａｃｋａｇｉｎｇ．ｗｏｒｌｄ．２０１７．０２．０３０　

２０ｌ４年３月ｌ４日，国务院印发《推进文化创意和设计服务　
与相关产业融合发展的若干意见》，文化创意产业已上升至国　
家战略层面。文化创意产业的发展带来文创产品的繁荣。然　而，文创产品繁荣的背后却是产品包装的缺位：文化创意产品　普遍缺乏个性化、定制化的包装。　一、目前问题及研究意义　文创产品大多数以小批量进行生产制作，而传统包装必须　要满足一定的数量才能规模化生产，这之间的矛盾引起了我们　的关注。怎样克服传统制造业的弊端，实现按需生产？如何能　够使包装具备更多功能及与内装产品的灵活适配性，进而能够　小规模定制生产？３Ｄ打印技术进入了我们的视线。　不同于传统制造的以切削减量为加工特征，以累积增量为　加工特征的３Ｄ打印技术为解决上述问题提供了可能。学者肖　潇提出了将３Ｄ打印技术应用在个性化创意设计上的思路，指出　３Ｄ打印技术作为一种设计交流媒介能够大大降低创意设计的　成本，这～观点给我们以启示：文创类产品大多具有小批量、　定制化的特性，这必然使得其包装也要适应小批量、定制化的　要求，而传统的包装制作受制于整批购买包装材料、制作模具　开模、满足最小起订量等等局限，造成目前的包装定制成本高　昂、包装效果雷同、展示效果不佳等问题。因此，将３　Ｄ打印技　术应用在文化创意类产品的包装设计领域，有着迫切的现实需　要。　作为一种累积增量加工技术，３Ｄ打印具有快速成型、操作　简单、按需生产、材料不浪费等特征。和传统的切削减量加工　方式相比较，目前的设备和材料价格已经具有竞争力。将这一　先进且实用的技术有效地应用于包装领域，尤其是文创产品的　包装设计中，使包装也能够参与产品的展示　及理念的传达中，这必将会带来全新的设计　体验。　二、研究目标及主要内容　以３　Ｄ打印技术为手段，以定制化、小批　量为设计特征，开展文创产品的包装设计研　究，满足文创产品提升产品档次、丰富陈列展示效果等功能需　求。　研究的主要内容如下：　
（一）３Ｄ打印技术的造型特征分析　
通过对目前常用的Ｆ　ＤＨ熔融成型３　Ｄ打印技术的建模及输　
出特性分析、或利用单色的Ｐ　ＬＡ材质进行配色组合以及对打印　
成品进行表面整饬处理等问题进行探讨，共同来创新３Ｄ打印技　
术的造型表现。　
Ｆ　Ｄ　Ｍ技术的原理，是通过在挤压头内电加热使温度高于　
Ｐ　ＬＡ材料熔点，从而使热熔性聚合物材料融化成为丝状，经过　
微喷头挤出，塑造形状。形状的获得是通过控制微喷头的位　
移，在模型空间参数指引下涂覆至已冷却成型的物样上，经过　
层层堆积成型，有时候还需要对复杂形状进行材料支撑。　
由此可见，Ｆ　ＤＨ技术的造型表现主要取决于挤出后的丝状　
ＰＬＡ材料的直径，直径越大３Ｄ打印成品的表面就越粗糙，直径　
越小表面就越光滑，当然，所需要的打印时间就越多。因此，用　
于文创产品的３Ｄ打印包装要选择合适的微喷头出口直径，在打　
印时间和表面光滑度上取得合理的平衡。　
除了表面光滑程度以外，色彩也是造型的重要特征。目前　
的Ｐ　ＬＡ材料色彩丰富，可以通过合理的色彩搭配，满足文创产　畦　
品包装的美感要求。３Ｄ打印技术的不断发展，使得色彩也成参　
与造型的重要手段。　
（二）文创产品对包装的功能诉求　
文创产品对包装除满足物流运输之外还有哪些功能诉求，　
如何使包装能够发挥更大的作用参与到文创产品的陈列展示　
中，来提升产品档次。基于定制化、小批量的文创产品与包装　

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论文选萃　本栏目责任编辑张越　
的协调设计以及材料的环境友好性能，等等　这些都是我们需　
要探讨的问题。　
物流运输的功能诉求是产品包装的基础要求。采用３　Ｄ打　
印的包装在这一点上具备先天优势，Ｐ　ＬＡ材料经挤出塑形后本　
身的强度基本能够满足物流防护要求。只需在３　Ｄ打印包装外　
包裹缓冲材料即可发送快递。但是，文创产品不同于批量化生　
产的一般商品，大多单价高，数量一般较少，多包含定制信息，　
且需要具有良好的展示陈列效果。因此，除了满足物流运输功　
能之外，更需要注重包装的展示功能，以及包装上的定制信息　
体现。　
包装的回收及环境友好也是功能诉求的重要部分。随着环　
保理念的深入人心，包装材料是否具备可降解功能已经成为包　
装材质选取的重要指标。用于３Ｄ打印的Ｐ　ＬＡ材料是一种新型的　
生物基及可生物降解材料，大多使用可再生的植物资源（如玉　
米）所提取的淀粉原料制成。淀粉原料经由糖化得到葡萄糖，　
再由葡萄糖及一定的菌种发酵制成高纯度的乳酸，再通过化学　合成方法合成一定分子量的聚乳酸。因此，ＰＬＡ材料具有良好　的生物可降解性，使用后能被自然界中的微生物在特定条件下　完全降解，最终生成二氧化碳和水，不污染环境，这对保护环　境非常有利，是公认的环境友好材料。所以，运用可降解的３Ｄ　打印材料来做文创产品的包装，不仅能够满足物流防护功能，　更可增加文创产品的卖点。　（三）３Ｄ打印技术在文创产品包装设计的应用　通过个性化造型以及定制信息输入等形式，将３Ｄ打印技　术应用在文创产品的包装设计中，为文创类产品设计制作独特　的专属包装。所采取的解决方案是软硬件结合的形式，硬件包　括适配的３Ｄ打印机及耗材，软件涉及包装盒型库、专属定制盒　型等。　适配的３　Ｄ打印机是指面向企业级买家提供的适配企业需　求的３Ｄ打印设备，买家购回设备后装上耗材即可自行打印。包　装盒型库是由我们自主研发的多种样式的通用包装盒盒型数　据库，只需输入内装文创产品的长宽高尺寸，选择适合的盒型　样式，即可生成三维模型包装图像，供文创产品生产者预览，　确认后连接３　Ｄ打印设备便可输出包装盒实物。该盒型库既可　以作为知识产权整体出售给企业级买家，也可以为中小买家提　供个体的输出服务。专属定制盒型即面向高要求买家提供的定　制级盒型设计，是通用级包装盒型库的高阶补充。　具体的服务方式可分为：　１．面向中小买家的服务，无需３　Ｄ打印设备投入，由我方进　行包装盒打印。　普通服务：从盒型库中选择一个盒型进行打印输出，特　点：价格低，投入少。　高端服务：设计专属定制盒型打印输出，特点：独～无二，　价格偏高。　２．面向企业级买家的服务，配备适配的３Ｄ打印机及包装盒　型库，自行打印包装盒。　（四）ＳＷＯＴ分析及营收预期　１．ＳＷＯＴ分析　优势：拥有专业的包装设计经验，借助３　Ｄ打印技术实现　设计＋生产的整合效应；定制化的需求满足；业已成熟的３Ｄ打　印输出技术，不断更迭的硬件设备；逐渐走低的３　Ｄ打印耗材价　格：ＰＬＡ材料的环境友好特性。　劣势：硬件较高的成本投入ｉ盒型库开发投入较大，开发　时间较长；单个包装成本稍高。　机会：３　Ｄ打印的概念落地；新潮引领效应；私人定制的时　尚风气。　威胁：传统包装的定制化转型。　２．营收预期　主要收入：包装盒型库软件授权费，适配的３Ｄ打印机及耗　
材费用，中小买家的打印订制费。预期用户：中等规模的文创产　
品公司；５Ａ级景区的特许旅游商品店；礼品公司。　
三、结语　
３Ｄ打印技术不仅对现代制造业产生重要影响，也从多方　
面影响了文创设计领域。依托其先进的数字处理技术，彰显优　
越的　ｌ、夭速成型能力，不仅成型速度更快，同时可令细节表现力　
更加精准丰富。技术的落地应用，需要不断地探索与适配。将　
３Ｄ打印技术应用在文创产品包装上，增加文创产品的包装附　
加值，提高包装供给对需求变化的适应性和灵活性，用３Ｄ打印　
技术对包装行业进行供给侧结构改革，必将会产生美妙的结　
果。龟舞特　

参考文献：　
【１１肖潇．３Ｄ打印技术在个性化创意设计中的应用．设计艺术研　
究，２０１　５：１　
【２】牛一帆．３Ｄ打印技术探究．塑料包装，２０１４：５　
【３］姚子杰，倪泰乐浅析３Ｄ打印成型技术在设计领域中的应用．留　
学生，２０１６：２　

作者简介：杨光，苏州市职业大学讲师，主要研究方向为包装设　
计。程子漩，苏州市职业大学学生。