Designer100 2022北京冬奥会,SCRAT3D与北京双奥之城的3D打印设计

SCRAT3D 2022-03-17   4867

(以下摘录于北京设计学会《我与北京双奥之城的设计》论文集)

随着北京冬残奥会的结束,2022北京冬奥会正式和我们告别,在这期间运动健儿都在努力摘金夺银,而在奥运会和奖牌的背后也有无数3D打印企业和设计师贡献自己的力量,今天为大家分享来自SCRAT3D斯克莱特3D创新实验室的冬奥设计作品以及他们背后的设计故事。

SCRAT3D 2022北京冬奥项目组成员:许方雷 贾小卜 鲁琪 霍彤 于嘉鹏 李亚琦 王小安

一、冬奥会竞标“如意”系列火炬

当李剑叶老师的火炬被大家戏称为“花卷”时,我们的“大葱”也第一次和大家见面,虽然是一套落选竞标方案,但也充满设计师对我国文化理念、冬奥精神、新科技融合等方面的思考,下面为大家详细阐述设计思路。

首先火炬设计理念来自“吉祥如意”的“如意”,如意又称“握君”、“执友”,希望借此传达中国的好客之道,同时如意也是中华民族传统的吉祥之物。

“如意”二字中的“意”为关键,中国人信仰的“意”指的是心愿、希望和梦想。借如意之势,传播祥和文化,传递东方文明。

创作过程,草图发散

在确定“如意”的理念后,SCRAT3D团队又深化出“三”的意义,2022冬奥会为北京、张家口及北京延庆地区三地共办,三个火焰柱酷似金银铜颁奖台,象征竞技体育的最高荣誉。这样整个火炬的基本形态确定了,草图发散阶段,我们尝试了多种造型和风格,最终确定更为简洁稳重的形态方案。

上图是确定的方案,并加以深化的不同方案,期间我们尝试了多种配色以及工艺选择,最终以2022冬奥会和冬残奥会色彩系统主色之一“天霁蓝”为主色调。

创作理念详解

火炬包装设计

火炬包装的设计灵感来源于中国古代园林的窗棱样式与结构,凸显中国特有的一空一景一画的特色,木制镂空结构和内衬蓝色回纹绸缎,相辅相成,特色明显。

中式的双开合设计,中间的金属子母盘扣,都蕴含了中国特有的艺术特性。

整体设计灵感来源于中国古代园林的窗棱样式与结构,凸显中国特有的一空一景一画的特色,木制镂空结构和内衬蓝色回纹绸缎,相辅相成,特色明显。

中式的双开合设计,中间的金属子母盘扣,蕴含了中国特有的艺术特性。

正面采用窗棱的双开门结构,纹理既有冰裂纹的意境,又有中国传统园林窗棱的韵味。采用中国典型的子母盘扣结构,底部加金属衬,起到加固美观的功能。

火炬包装效果图

火种灯设计

火种灯设计理念来自“天圆地方”的“圆”和中式园林中的“亭”, “圆”是自古以和为贵的中国人所崇尚的图腾。满和圆合称构成汉字圆满,浸透着中华民族先民最朴素的哲学,守护着奥运火种。

灯身以“江山无限景,都取一亭中”的“亭”为主,寓意把外界大空间的无限景色都吸收进来,突破有限,进入无限,讲述东方故事。

创作草图

灵感来自“天圆地方”的“圆” , “圆”的文化概念在中国具有上千年的时间跨度,是具有代表性的中国文化符号。火种灯的设计灵感来自中国传统的“亭”和“圆”的结合,圆守护着亭,亭中有火,火中有世界。

火种灯灯罩包裹着冰晶外壳,传达出奥林匹克圣火所象征的神圣与纯洁。整个火种灯颜色为天霁蓝,如瓷如冰雪一般透亮,火种灯灯身布满冰裂纹,冰裂纹是一种中国传统陶瓷烧制工艺,象征冬季到来,冰雪运动的兴起。顶部“飞檐”装饰,使整个火种灯高雅华丽、内涵厚重。

创作理念


火种灯效果图

二、2022冬奥会竞标奖牌“冰瞳”系列

奖牌设计创意取自”眼睛“、”山川“。

设计的关键词:”无穷力量“、”冰雪自然“、”中华元素“、“人文世界”。

在设计过程中,应用参数化的设计,生成起伏的冰丝带,如中华大好河山连绵不绝。

整个奖牌视觉中心似一只“冰瞳”,深邃灵动。又如一汪湖水,凌凌寒冬,冰面倒影着山川,相互呼应,形成一方独立的空间。

外部轮廓的造型循环扭转,构成一个无限轮回的空间,就像宇宙包容着地球。“无限轮回“中蕴含了中华民族千年历史,以及自古以来的博大精深的文化和坚韧不拔的价值观、荣誉观。

具有浓厚的中国特色,尊贵典雅,和谐地将中国文化与奥林匹克精神结合在一起。以其奖赠奥运成绩优胜者,是一种崇高的荣誉和礼赞。

生产工艺

奖牌的生产工艺,整体金属浇注一体成型,包括金、银、铜三种材质。奖牌整体以金属铸造而成,第一名和第二名是银质,等级1000,第一名金牌基材银质,表面镀金,不少于6g的纯金镀在表面,其次是银牌和铜牌。其中蓝色区域使用中国传统工艺:烧蓝。

烧蓝工艺是点翠工艺的替代。点翠是古代皇家的专属工艺,因其制作过程对于二级保护动物翠鸟十分残忍,这里使用烧蓝工艺替代。烧蓝工艺是我国传统的首饰工艺之一,由于这种“蓝”只能烧制在银器表面,因此也称为“烧银蓝”。银蓝的色彩具有水彩画的透明感,别有情趣。

奖牌带灵感来源于结冰的湖面。冬奥在冬季举行,冬季给人们留下最深的印象应该就是“结冰”了。挂带整体遍布冰裂纹, “冰裂纹”是一种中国传统陶瓷烧制工艺,象征冬季到来,冰雪运动的兴起。

与此次开幕、闭幕主会场鸟巢的外观构成一脉相承。鸟巢的设计者、瑞士著名设计师赫尔佐格明确表示,鸟巢的灵感来源于中式窗格中的“冰凌格”和中国陶瓷表面的“冰裂纹” 。

奖牌包装效果图

三、2022冬奥会周边“飞舞”3D宝珠笔

“飞舞”宝珠笔又叫“双城共筑梦”灵感来源于北京与张家口联合共办2022年冬奥会,左右两个叶脉相互缠绕,代表的是北京和张家口这两座城市,中间环绕的球代表的是我们的冬季奥运之梦。两片叶脉相互缠绕相接,共同环绕向上托举我们的奥运之梦,表达中国人民对奥运的期盼与热情,对冰雪运动的喜爱与期待。

独特的造型必定有独特的工艺加持,我们结合了3D打印中的光固化SLA成型工艺,通过激光聚焦到目标树脂材料中,固化材料表面,使之由点到线,由线到面顺序凝固,层层叠加构成一个三维实体。所以基于这种无拘无束的工艺,给了这款酷炫的笔落地的可能,打印完成后进行渐变喷漆处理,属于奥运的一只纪念笔就出来啦。

在笔的下方手握持处有三个分支面,经过反复使用体验以及手持部的人体工程分析,保证在外观流畅的前提下实现书写功能。同时内部参数话的结构设计,有助于分散窝力的同时缓解抓握的疲劳感。布满细小晶格让整支笔犹如一件艺术品一样拿在手里。

在CMF的选择上,我们尝试了多种处理方式,分别有红蓝渐变色、磨砂半透明、红色金属漆、黄色透明、金属灰等不同的效果。

希望这款宝珠笔的设计,可以让我们享受冬季运动的同时能够铭记那段“与冬奥有关的日子”。

四、3D打印应用

3D打印还在高速发展阶段,它拥有传统工艺无法实现的优势和自身现阶段的劣势。

3D打印优势

1.能够制作复杂结构。像3D打印运动鞋,鞋底采用3D打印弹性材料制作,相比于传统运动鞋,可以实现一种材料根据晶格的疏密布局达到不同软硬度需求,而复杂的晶格结构让3D打印的优势格外显现。

2.材料特性优势。像航空金属部件,外壳需要金属,内部需要减重,3D金属打印可以通过内部结构调整减重降本。

3.高端制造投入小。相比于传统工艺,小批量或定制化无需开模,减少投入成本。

4.速度快。即打即出,大大缩短加工周期,能够迅速反馈市场。

3D打印面临的问题

3D打印性能差,后处理速度慢,大批量成本高的问题随着近些年的技术与材料更新不断优化。如何应用现有技术拓展3D打印场景应用成为值得关注的问题。

做大众真正需要的产品

鞋品类:消费端拓展3D打印应用要从鞋类说起,鞋底发展经历了从橡胶到泡沫到气垫,直到2018年Adidas 推出3D打印FutureCraft 4D 缓震鞋中底,标志着鞋品类进入3D打印时代。

2021年3D打印鞋品类从3D打印鞋中底延伸到3D打印一体鞋,甚至到后期的3D打印学步鞋。这也让用户感受3D打印在消费端的应用慢慢深入。

个护领域:3D打印开始从产品手板转化到批量化消费端应用,从低精度内部结构到高品质外观应用,个护领域的拓展尤为明显。

剃须刀作为男士日常必备品,应用3D打印实现更符合人机外观造型的设计,同时实现了首个国内批量化生产的3D打印个护产品。

不仅如此,3D打印在消费端市场的应用还出现在了按摩产品,通过3D打印生产多触点3D打印按摩头实现更精准化按摩体验。

3D打印在消费端的应用这才刚刚开始,倡导我们多去思考,3D打印还能做什么?

3D打印与参数化

起初参数化更多应用在建筑行业,像水立方,望京SOHO...但3D打印能够解决传统加工的生产弊端,打印出像上面提到的3D打印鞋底这类复杂模型,这中间参数化功不可没。

从点-线-面到最终不同形态的参数化晶格,能够形成不同形态的鞋底,还能够通过不同疏密的参数化布局,形成不同软硬程度的力学体验。这让3D打印与参数化很好契合。

参数化的应用不局限于鞋子,像头盔、家具、车座...应用很是广泛。

国内一些企业已经开始筹备参数化晶格库,SCRAT3D目前已经形成行业领先参数化晶格数据库,来辅助行业更好发展。

3D打印批量制造商品 服务大众的时代已然到来

国家持企业拓展3D打印制造业在下游领域的应用,突破3D打印应用规模,为实现2025年智能制造行业的发展目标做出贡献,在此也推荐给大家一本3D打印产品应用趋势报告《设计驱动下的3D打印产品》。让我们为实现中国智造产品转型升级做出一份贡献。

关于SCRAT3D

SCRAT3D斯克莱特数字科技,由北京斯克莱特创新实验室、苏州斯克莱特数字科技和广东御小兔科技组成,以创新为手段,产品为媒介,应用于可批量化智造的行业创新产品,致力于设计和智造人类真正需求的产品,为更多企业创新加速和赋能。

苏州斯克莱特数字科技有限公司是一家立足3D打印鞋类设计生产,开拓大众化定制鞋服解决方案,追求建立数据引导柔性供给新商业模式的数字科技公司。

致力于用技术和创新力创造一个更有想象力的世界,打破传统制造方式对于产品创新的禁锢,使得设计、生产更具有自由度,以3D打印这一新型制造方式,构建无限可能的未来。实现3D打印的规模化应用,打造兼具定制化和批量化的新型制造模式和生态。

www.scrat3d.com

关于北京设计学会

北京设计学会(BeijingDesignSociety)是由从事设计及相关科技文化领域的科研、教育、开发、生产应用和服务的工作者和单位、团体自愿结成并依法登记的专业性、学术性、非营利性社会组织,是北京市科学技术协会(以下简称北京市科协)的组成部分,在民政局注册登记。

北京设计学会在党和国家的大政方针指导下,将紧紧围绕创新驱动战略,大力促进设计创新发展,通过构建专业委员会体系和搭建平台,着重开展设计学研究,设计教育教学研究和凡与设计相关领域的学术活动,开展设计教育培训和技术咨询,促进设计在各个领域的融合应用。


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