行業(yè)應(yīng)用 | 三維數(shù)字化技術(shù)助力景德鎮(zhèn)制瓷工藝全鏈創(chuàng)新，實(shí)現(xiàn)“窯變”！

應(yīng)用案例

2023.04.18

“一座景德鎮(zhèn)，半部陶瓷史”，這座容顏蒼老卻質(zhì)樸執(zhí)著的瓷都，一爐窯火已燃千年，淬煉著城市的泥土。時(shí)間更迭，它那悠久古老的文化情調(diào)和內(nèi)斂?jī)?yōu)雅的美學(xué)氣質(zhì)以瓷之身、瓷之工藝流傳下來。但傳統(tǒng)陶瓷制作工序繁瑣、匹配精度不高，亟需擁抱新科技，才能在現(xiàn)代的熊熊爐火中涅槃。

同興模具就是這樣一家在科技的風(fēng)口積極思變的陶瓷制造商，本期我們一起走進(jìn)景德鎮(zhèn)同興模具，看看同興匠人們是如何通過3D數(shù)字化技術(shù)改變陶瓷設(shè)計(jì)制作流程的吧！

傳統(tǒng)模式下陶瓷設(shè)計(jì)的劣勢(shì)

精準(zhǔn)度低：傳統(tǒng)陶瓷設(shè)計(jì)在圖紙繪制、實(shí)物測(cè)量和模型制作環(huán)節(jié)主要運(yùn)用手工和傳統(tǒng)測(cè)量工具，這受到設(shè)計(jì)者經(jīng)驗(yàn)、制作材料和環(huán)境等外在因素的限制，存在較大誤差，特別是當(dāng)工匠把手工繪制的圖紙向立體模型轉(zhuǎn)換的過程中，匹配精度不高。

設(shè)計(jì)表達(dá)誤差較大：在陶瓷設(shè)計(jì)方案的推進(jìn)過程中，設(shè)計(jì)師需要就產(chǎn)品本身與各方人員進(jìn)行交流與探討，設(shè)計(jì)表達(dá)就顯得尤為重要。依靠手繪效果圖的表達(dá)方式不能很好地傳達(dá)立體效果，這種二維的展示形式與最終的產(chǎn)品有一定的差距。

耗時(shí)耗力耗材：圖紙與模型的低匹配性、設(shè)計(jì)師無法交付需求方滿意的作品帶來的直接后果就是反復(fù)修改，返工不僅會(huì)加大工匠的工作量，影響設(shè)計(jì)項(xiàng)目的進(jìn)度，還有昂貴的花費(fèi)。另外，傳統(tǒng)設(shè)計(jì)手法下陶瓷最終燒制成型之后才能看到設(shè)計(jì)的效果，如果設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)不理想，需要重新進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，同樣耗時(shí)耗力耗材。

3D數(shù)字化助力陶瓷設(shè)計(jì)流程

接下來我們以設(shè)計(jì)制作小兔子陶瓷為例，一起感受三維技術(shù)如何助力陶瓷設(shè)計(jì)流程，為上述問題提供3D數(shù)字化解決方案。

三維掃描建模

使用EinScan Pro 2X Plus多功能手持3D掃描儀掃描小兔子泥模，因泥模尺寸較小，本次采用的是2X Plus的固定式全自動(dòng)掃描模式。該模式下單幅掃描時(shí)間不到0.5s，僅需3分鐘左右即可完成該泥模的高精度三維數(shù)據(jù)采集。

（掃描過程展示）

（掃描數(shù)據(jù)展示）

模型設(shè)計(jì)

將掃描得到的陶瓷泥稿數(shù)據(jù)導(dǎo)入專業(yè)的三維設(shè)計(jì)軟件，接著在軟件內(nèi)對(duì)模型進(jìn)行形狀修改或尺寸調(diào)整。

（設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)示意）

制作母模

將調(diào)整好的陶瓷模型導(dǎo)入3D打印機(jī)/CNC精雕機(jī)，生成陶瓷母模。

（3D打印過程示意）

生產(chǎn)加工

打印的陶瓷模具可直觀地呈現(xiàn)設(shè)計(jì)效果，需求溝通無誤后，即可通過石膏翻制生產(chǎn)模，投入生產(chǎn)線。后續(xù)通過補(bǔ)水、素?zé)?、上釉、釉燒和檢選等多道工序完成陶瓷成品的制造。

燒制過程示意

（成品展示）

3D數(shù)字化解決方案的優(yōu)勢(shì)

高精度：EinScan Pro 2X Plus單幅掃描精度最高可達(dá)0.04mm，尺寸精度誤差小。固定模式下，點(diǎn)距高達(dá)0.24mm，可高細(xì)節(jié)展現(xiàn)泥模的立體形態(tài)，為后續(xù)陶瓷產(chǎn)品的生產(chǎn)打下翔實(shí)的數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。

高效率：EinScan Pro 2X Plus 在固定掃描模式下，單幅掃描時(shí)間小于0.5s，最大采集幅面可達(dá)310*240mm，僅需幾分鐘即可完成泥稿的高精度建模工作。相較傳統(tǒng)手工測(cè)量，繪制加工圖紙的設(shè)計(jì)方式，效率有了躍進(jìn)式的提升。

高效益：數(shù)字化陶瓷設(shè)計(jì)減少了大量的人力成本和材料耗費(fèi)，也縮短了制作周期。設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)效率的提高，為陶瓷的量產(chǎn)奠定了良好的基礎(chǔ)。

高質(zhì)量：數(shù)字平臺(tái)的使用優(yōu)化了作品的質(zhì)量。由計(jì)算機(jī)自動(dòng)生成的參數(shù)化設(shè)計(jì)方案或許能觸發(fā)設(shè)計(jì)師更多的藝術(shù)靈感，輔助他們創(chuàng)造出更卓越的作品。

綠色節(jié)能：設(shè)計(jì)人員能隨時(shí)在軟件中根據(jù)新的問題進(jìn)行修改，避免傳統(tǒng)試錯(cuò)過程對(duì)制作材料等的損耗。且及時(shí)用數(shù)字化草圖與需求方溝通，能減少返工的次數(shù)。三維數(shù)字化技術(shù)的應(yīng)用，促使傳統(tǒng)設(shè)計(jì)方式向著無紙化設(shè)計(jì)、綠色設(shè)計(jì)、輕量化設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)變。

其他衍生應(yīng)用

數(shù)字化存檔：使用三維技術(shù)可以將陶瓷的數(shù)據(jù)信息保存，建立完整、準(zhǔn)確、永久的三維數(shù)字檔案庫(kù)。一方面，二次生產(chǎn)也無需重新建模，可從數(shù)據(jù)庫(kù)內(nèi)調(diào)取三維數(shù)據(jù)，再投入數(shù)字化生產(chǎn)流程；另一方面，研究人員和設(shè)計(jì)人員可以分類管理陶瓷的數(shù)字化信息，減輕工作量。

虛擬展廳：成品制作完成后也可使用EinScan Pro 2X Plus進(jìn)行掃描，搭配紋理模塊可高保真還原陶瓷成品的色彩信息，結(jié)合在線展示平臺(tái)與虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)，便能實(shí)現(xiàn)陶瓷的場(chǎng)景化三維展示。當(dāng)客戶參觀時(shí)，能用此虛擬數(shù)字展廳給其提供優(yōu)質(zhì)的交互體驗(yàn)。

END

三維科技碰撞匠人的精湛手藝，延續(xù)了景德鎮(zhèn)的古老文化，讓千年瓷脈，永久留存，傳承創(chuàng)新。在未來，先臨三維3D數(shù)字化系列產(chǎn)品將繼續(xù)助力瓷器文化的傳承發(fā)展，也將引領(lǐng)更多行業(yè)領(lǐng)域向三維數(shù)字化轉(zhuǎn)型升級(jí)！