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    Designer100 2022北京冬奧會,SCRAT3D與北京雙奧之城的3D打印設計

    SCRAT3D 2022-03-17   5896

    (以下摘錄于北京設計學會《我與北京雙奧之城的設計》論文集)

    隨著北京冬殘奧會的結束,2022北京冬奧會正式和我們告別,在這期間運動健兒都在努力摘金奪銀,而在奧運會和獎牌的背后也有無數3D打印企業和設計師貢獻自己的力量,今天為大家分享來自SCRAT3D斯克萊特3D創新實驗室的冬奧設計作品以及他們背后的設計故事。

    SCRAT3D 2022北京冬奧項目組成員:許方雷 賈小卜 魯琪 霍彤 于嘉鵬 李亞琦 王小安

    一、冬奧會競標“如意”系列火炬

    當李劍葉老師的火炬被大家戲稱為“花卷”時,我們的“大蔥”也第一次和大家見面,雖然是一套落選競標方案,但也充滿設計師對我國文化理念、冬奧精神、新科技融合等方面的思考,下面為大家詳細闡述設計思路。

    首先火炬設計理念來自“吉祥如意”的“如意”,如意又稱“握君”、“執友”,希望借此傳達中國的好客之道,同時如意也是中華民族傳統的吉祥之物。

    “如意”二字中的“意”為關鍵,中國人信仰的“意”指的是心愿、希望和夢想。借如意之勢,傳播祥和文化,傳遞東方文明。

    創作過程,草圖發散

    在確定“如意”的理念后,SCRAT3D團隊又深化出“三”的意義,2022冬奧會為北京、張家口及北京延慶地區三地共辦,三個火焰柱酷似金銀銅頒獎臺,象征競技體育的最高榮譽。這樣整個火炬的基本形態確定了,草圖發散階段,我們嘗試了多種造型和風格,最終確定更為簡潔穩重的形態方案。

    上圖是確定的方案,并加以深化的不同方案,期間我們嘗試了多種配色以及工藝選擇,最終以2022冬奧會和冬殘奧會色彩系統主色之一“天霽藍”為主色調。

    創作理念詳解

    火炬包裝設計

    火炬包裝的設計靈感來源于中國古代園林的窗棱樣式與結構,凸顯中國特有的一空一景一畫的特色,木制鏤空結構和內襯藍色回紋綢緞,相輔相成,特色明顯。

    中式的雙開合設計,中間的金屬子母盤扣,都蘊含了中國特有的藝術特性。

    整體設計靈感來源于中國古代園林的窗棱樣式與結構,凸顯中國特有的一空一景一畫的特色,木制鏤空結構和內襯藍色回紋綢緞,相輔相成,特色明顯。

    中式的雙開合設計,中間的金屬子母盤扣,蘊含了中國特有的藝術特性。

    正面采用窗棱的雙開門結構,紋理既有冰裂紋的意境,又有中國傳統園林窗棱的韻味。采用中國典型的子母盤扣結構,底部加金屬襯,起到加固美觀的功能。

    火炬包裝效果圖

    火種燈設計

    火種燈設計理念來自“天圓地方”的“圓”和中式園林中的“亭”, “圓”是自古以和為貴的中國人所崇尚的圖騰。滿和圓合稱構成漢字圓滿,浸透著中華民族先民最樸素的哲學,守護著奧運火種。

    燈身以“江山無限景,都取一亭中”的“亭”為主,寓意把外界大空間的無限景色都吸收進來,突破有限,進入無限,講述東方故事。

    創作草圖

    靈感來自“天圓地方”的“圓” , “圓”的文化概念在中國具有上千年的時間跨度,是具有代表性的中國文化符號?;鸱N燈的設計靈感來自中國傳統的“亭”和“圓”的結合,圓守護著亭,亭中有火,火中有世界。

    火種燈燈罩包裹著冰晶外殼,傳達出奧林匹克圣火所象征的神圣與純潔。整個火種燈顏色為天霽藍,如瓷如冰雪一般透亮,火種燈燈身布滿冰裂紋,冰裂紋是一種中國傳統陶瓷燒制工藝,象征冬季到來,冰雪運動的興起。頂部“飛檐”裝飾,使整個火種燈高雅華麗、內涵厚重。

    創作理念


    火種燈效果圖

    二、2022冬奧會競標獎牌“冰瞳”系列

    獎牌設計創意取自”眼睛“、”山川“。

    設計的關鍵詞:”無窮力量“、”冰雪自然“、”中華元素“、“人文世界”。

    在設計過程中,應用參數化的設計,生成起伏的冰絲帶,如中華大好河山連綿不絕。

    整個獎牌視覺中心似一只“冰瞳”,深邃靈動。又如一汪湖水,凌凌寒冬,冰面倒影著山川,相互呼應,形成一方獨立的空間。

    外部輪廓的造型循環扭轉,構成一個無限輪回的空間,就像宇宙包容著地球?!盁o限輪回“中蘊含了中華民族千年歷史,以及自古以來的博大精深的文化和堅韌不拔的價值觀、榮譽觀。

    具有濃厚的中國特色,尊貴典雅,和諧地將中國文化與奧林匹克精神結合在一起。以其獎贈奧運成績優勝者,是一種崇高的榮譽和禮贊。

    生產工藝

    獎牌的生產工藝,整體金屬澆注一體成型,包括金、銀、銅三種材質。獎牌整體以金屬鑄造而成,第一名和第二名是銀質,等級1000,第一名金牌基材銀質,表面鍍金,不少于6g的純金鍍在表面,其次是銀牌和銅牌。其中藍色區域使用中國傳統工藝:燒藍。

    燒藍工藝是點翠工藝的替代。點翠是古代皇家的專屬工藝,因其制作過程對于二級保護動物翠鳥十分殘忍,這里使用燒藍工藝替代。燒藍工藝是我國傳統的首飾工藝之一,由于這種“藍”只能燒制在銀器表面,因此也稱為“燒銀藍”。銀藍的色彩具有水彩畫的透明感,別有情趣。

    獎牌帶靈感來源于結冰的湖面。冬奧在冬季舉行,冬季給人們留下最深的印象應該就是“結冰”了。掛帶整體遍布冰裂紋, “冰裂紋”是一種中國傳統陶瓷燒制工藝,象征冬季到來,冰雪運動的興起。

    與此次開幕、閉幕主會場鳥巢的外觀構成一脈相承。鳥巢的設計者、瑞士著名設計師赫爾佐格明確表示,鳥巢的靈感來源于中式窗格中的“冰凌格”和中國陶瓷表面的“冰裂紋” 。

    獎牌包裝效果圖

    三、2022冬奧會周邊“飛舞”3D寶珠筆

    “飛舞”寶珠筆又叫“雙城共筑夢”靈感來源于北京與張家口聯合共辦2022年冬奧會,左右兩個葉脈相互纏繞,代表的是北京和張家口這兩座城市,中間環繞的球代表的是我們的冬季奧運之夢。兩片葉脈相互纏繞相接,共同環繞向上托舉我們的奧運之夢,表達中國人民對奧運的期盼與熱情,對冰雪運動的喜愛與期待。

    獨特的造型必定有獨特的工藝加持,我們結合了3D打印中的光固化SLA成型工藝,通過激光聚焦到目標樹脂材料中,固化材料表面,使之由點到線,由線到面順序凝固,層層疊加構成一個三維實體。所以基于這種無拘無束的工藝,給了這款酷炫的筆落地的可能,打印完成后進行漸變噴漆處理,屬于奧運的一只紀念筆就出來啦。

    在筆的下方手握持處有三個分支面,經過反復使用體驗以及手持部的人體工程分析,保證在外觀流暢的前提下實現書寫功能。同時內部參數話的結構設計,有助于分散窩力的同時緩解抓握的疲勞感。布滿細小晶格讓整支筆猶如一件藝術品一樣拿在手里。

    在CMF的選擇上,我們嘗試了多種處理方式,分別有紅藍漸變色、磨砂半透明、紅色金屬漆、黃色透明、金屬灰等不同的效果。

    希望這款寶珠筆的設計,可以讓我們享受冬季運動的同時能夠銘記那段“與冬奧有關的日子”。

    四、3D打印應用

    3D打印還在高速發展階段,它擁有傳統工藝無法實現的優勢和自身現階段的劣勢。

    3D打印優勢

    1.能夠制作復雜結構。像3D打印運動鞋,鞋底采用3D打印彈性材料制作,相比于傳統運動鞋,可以實現一種材料根據晶格的疏密布局達到不同軟硬度需求,而復雜的晶格結構讓3D打印的優勢格外顯現。

    2.材料特性優勢。像航空金屬部件,外殼需要金屬,內部需要減重,3D金屬打印可以通過內部結構調整減重降本。

    3.高端制造投入小。相比于傳統工藝,小批量或定制化無需開模,減少投入成本。

    4.速度快。即打即出,大大縮短加工周期,能夠迅速反饋市場。

    3D打印面臨的問題

    3D打印性能差,后處理速度慢,大批量成本高的問題隨著近些年的技術與材料更新不斷優化。如何應用現有技術拓展3D打印場景應用成為值得關注的問題。

    做大眾真正需要的產品

    鞋品類:消費端拓展3D打印應用要從鞋類說起,鞋底發展經歷了從橡膠到泡沫到氣墊,直到2018年Adidas 推出3D打印FutureCraft 4D 緩震鞋中底,標志著鞋品類進入3D打印時代。

    2021年3D打印鞋品類從3D打印鞋中底延伸到3D打印一體鞋,甚至到后期的3D打印學步鞋。這也讓用戶感受3D打印在消費端的應用慢慢深入。

    個護領域:3D打印開始從產品手板轉化到批量化消費端應用,從低精度內部結構到高品質外觀應用,個護領域的拓展尤為明顯。

    剃須刀作為男士日常必備品,應用3D打印實現更符合人機外觀造型的設計,同時實現了首個國內批量化生產的3D打印個護產品。

    不僅如此,3D打印在消費端市場的應用還出現在了按摩產品,通過3D打印生產多觸點3D打印按摩頭實現更精準化按摩體驗。

    3D打印在消費端的應用這才剛剛開始,倡導我們多去思考,3D打印還能做什么?

    3D打印與參數化

    起初參數化更多應用在建筑行業,像水立方,望京SOHO...但3D打印能夠解決傳統加工的生產弊端,打印出像上面提到的3D打印鞋底這類復雜模型,這中間參數化功不可沒。

    從點-線-面到最終不同形態的參數化晶格,能夠形成不同形態的鞋底,還能夠通過不同疏密的參數化布局,形成不同軟硬程度的力學體驗。這讓3D打印與參數化很好契合。

    參數化的應用不局限于鞋子,像頭盔、家具、車座...應用很是廣泛。

    國內一些企業已經開始籌備參數化晶格庫,SCRAT3D目前已經形成行業領先參數化晶格數據庫,來輔助行業更好發展。

    3D打印批量制造商品 服務大眾的時代已然到來

    國家持企業拓展3D打印制造業在下游領域的應用,突破3D打印應用規模,為實現2025年智能制造行業的發展目標做出貢獻,在此也推薦給大家一本3D打印產品應用趨勢報告《設計驅動下的3D打印產品》。讓我們為實現中國智造產品轉型升級做出一份貢獻。

    關于SCRAT3D

    SCRAT3D斯克萊特數字科技,由北京斯克萊特創新實驗室、蘇州斯克萊特數字科技和廣東御小兔科技組成,以創新為手段,產品為媒介,應用于可批量化智造的行業創新產品,致力于設計和智造人類真正需求的產品,為更多企業創新加速和賦能。

    蘇州斯克萊特數字科技有限公司是一家立足3D打印鞋類設計生產,開拓大眾化定制鞋服解決方案,追求建立數據引導柔性供給新商業模式的數字科技公司。

    致力于用技術和創新力創造一個更有想象力的世界,打破傳統制造方式對于產品創新的禁錮,使得設計、生產更具有自由度,以3D打印這一新型制造方式,構建無限可能的未來。實現3D打印的規?;瘧?,打造兼具定制化和批量化的新型制造模式和生態。

    www.scrat3d.com

    關于北京設計學會

    北京設計學會(BeijingDesignSociety)是由從事設計及相關科技文化領域的科研、教育、開發、生產應用和服務的工作者和單位、團體自愿結成并依法登記的專業性、學術性、非營利性社會組織,是北京市科學技術協會(以下簡稱北京市科協)的組成部分,在民政局注冊登記。

    北京設計學會在黨和國家的大政方針指導下,將緊緊圍繞創新驅動戰略,大力促進設計創新發展,通過構建專業委員會體系和搭建平臺,著重開展設計學研究,設計教育教學研究和凡與設計相關領域的學術活動,開展設計教育培訓和技術咨詢,促進設計在各個領域的融合應用。


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