貴金屬增材制造：讓創(chuàng)造力與差異化共存

作者 | 榮格
來源 | 榮格金屬加工

珠寶行業(yè)是一個極具多面性和復雜性的行業(yè)，有些情況下甚至不可能將其視為一個行業(yè),。一方面是因為,，珠寶行業(yè)產品受文化影響較大，另一方面,，珠寶的制造方式對其行業(yè)的劃分影響也很大,。根據特定的文化，國籍和市場,，會有特殊定制,、小批量或大批量收藏等不同的可能性。

考慮到技藝精湛的工匠或藝術家制作的珠寶與中等規(guī)模甚至大規(guī)模生產的珠寶之間必然存在明顯的差異,，其所涉及的工藝和技術都明顯有所不同——有時差別會很大,。必須理解珠寶業(yè)的這些情況，才能更好地了解主要基于激光光束粉末床熔合（PBF-LB）技術的貴金屬增材制造技術是如何應對該行業(yè),，以明確自己的市場定位,。

增材制造技術在珠寶行業(yè)的故事可以追溯到15 -18年前，那時珠寶行業(yè)對于蠟模制造商的需求量一直很大,。計算機輔助設計（CAD）軟件和相關的快速原型制作工藝的出現(xiàn),，對珠寶業(yè)產生了重大影響。首先,，采用這些先進技術的是那些有財力投資這種新技術的大公司,，其次是那些想要強化生產線能力的中小型公司，他們利用這種技術提高了效率,，加速了產品上市進程,。

寶格麗于2016年進行的一項研究報告了該公司的幾項試驗。該公司的團隊將其珠寶收藏中的部分貴金屬和普通金屬（通過直接鑄造增材制造的樹脂模型制成）與金屬增材制造制成的作品針對密度和一致性等進行了比較,。這項研究非常詳細且全面,，并考慮了幾種金屬和合金，代表了對使用兩種不同技術制成的產品的詳細而全面的分析,。但是,，從一開始，用于貴金屬的增材制造就有一個缺點：那就是制成零件的表面質量,。即使使用正確的參數(shù)組合（掃描速度,、激光功率等）可以達到所需的質量,，但寶格麗的團隊也發(fā)現(xiàn)，將零件生產到質量目標所需的工藝時間太長,，無法達到最初的目的,。

對于這個問題，貴金屬增材制造的早期采用者意大利珠寶生產商Nuovi Gioielli公司的首席執(zhí)行官Ivano Torresan的看法是：對于那些已經可以使用當前生產方法完美生產的珠寶,，不應該再考慮采用諸如貴金屬增材制造這樣的制造方法,。應該考慮的是通過使用增材制造技術，促進設計師挑戰(zhàn)常規(guī),，而這是任何其他可用的制造技術都無法做到的——這是關鍵,。

Progold SpA的首席執(zhí)行官Damiano Zito提出了幾乎相同的論點，他指出：應該采用貴金屬增材制造,，因為它可以創(chuàng)建新的生產方式,，例如在采用鑄造工藝加工鉑或鈦合金生產珠寶首飾時，就會遇到問題,。他特別強調了鈦金屬增材制造如何為珠寶品牌和新興設計師帶來了新的機遇,。鈦金屬比珠寶中使用的傳統(tǒng)貴金屬輕得多，因此具有做大件,、個性化首飾的優(yōu)勢,。貴金屬增材制造為設計師提供了以不同的方式應對珠寶生產的機遇。這似乎是貴金屬增材制造的關鍵點：它允許制造商和設計師以前所未有的方式進行思考,。

PBF-LB 構建板,，顯示了制造過程中所需的支撐結構。多個項目可以“嵌套”在這樣的構造板上,，但設計師需要仔細考慮可移動支撐結構的位置,，以盡量減少后處理。Progol3D® 內部項目,，由鈦金屬打造（圖片來源：Progold S.p.A）

但,，表面質量和美觀性仍被認為是貴金屬增材制造最大的技術障礙。此外,，難以充分消除產品制造過程中所需支撐留下的表面缺陷,，同時難以獲得光滑均勻的表面也影響了潛在采用者的決策。在珠寶界,，制造商和設計師都滿懷熱情地期待貴金屬增材制造的潛力,，但是，當需要在該技術上投入資金時,，決策者們仍然持懷疑態(tài)度,。

顯然，要充分挖掘貴金屬增材制造技術的優(yōu)勢,，教育是必不可少的,。例如,，了解如何將對象放置在構建板上，并因此得到有效支撐,，這意味著工程師和設計人員還必須了解移除支撐時在零件表面上留下的斑點將如何影響精加工工藝,。為了保證貴重物品的卓越品質，需要完整地了解設計,、增材制造和完成一件珠寶所需的整個工藝,。

毫無疑問，能夠制作出高度精細定制珠寶的能力是貴金屬增材制造技術最引人注目的能力之一,，特別是考慮到珠寶行業(yè)最近向更個性化和情感體驗的轉變的趨勢,。Ivano Torresan強調了另一個有趣的觀點：高端珠寶品牌經常由于缺乏可用的統(tǒng)計數(shù)據而常常難以將增材制造技術作為一種選擇,。他們的新產品開發(fā)過程需要數(shù)據和數(shù)字來確定是否投資某個項目,。沒有這些數(shù)字，產品開發(fā)和生產團隊的共同熱情就無法傳遞給決策者,。更有可能的是,，新興的設計師將有更多的機會利用增材制造技術，因為他們的內部組織更加靈活,，并且他們都希望展示其設計的獨特性,。

Nuovi Gioielli“翅膀之聲”系列，用增材制造技術打造的 18 Kt 項鏈（圖片來源：Nuovi Gioielli S.R.L.）

伯明翰市大學珠寶,、時裝與紡織研究所數(shù)字設計與制造中心高級講師兼中心經理Frank Cooper介紹了一家高級珠寶公司和一名新興設計師合作開發(fā)貴金屬增材制造應用的案例：Cooksongold最近與奧地利的珠寶設計師Marie Boltenstern合作,，后者使用貴金屬增材制造技術生產圖示的整個系列。

Marie Boltenstern的“共鳴”系列中的戒指和手鏈由11 列經過增材制造的18Kt黃金鏈環(huán)連接在一起,。受自然的動物鱗片結構的啟發(fā),，手鏈可以移動并適應手腕（圖片來源：Marie Boltenstern / Bolternstern GmbH）

Marie Boltenstern開發(fā)了特殊的互連設計，以利用該技術的全部功能,，并通過中斷PBF-LB 的構建過程來包裹珍貴的珠子,。Boltenstern的品牌形象充分利用了增材制造技術，及其帶來的獨特性,，其標語“3D打印精美珠寶”在整個品牌的宣傳中都占有重要地位,。毫無疑問，互連和模塊化設計是展示貴金屬增材制造技術用于珠寶制造能力的最佳方法之一,。使用這些設計的產品還包括Nuovi Gioielli的“拉鏈手鐲”（具有織物樣的圖案）和“PixYourTime”手表,。