3D打印技术起始于19世纪末的美国，经过不断研究创新，在21世纪已基本成熟。3D打印技术可将计算机上的蓝图变成实物，在医疗、工业、建筑等不同领域均有所应用与发展［1］。同时3D打印作为一种快速成形制造方法，在个人制造和互联网云制造的推动下，已经成为一种新型的设计制作潮流，广泛应用于各种设计领域中［2］。在经济全球化快速发展和科技现代化的时代背景下，多元化审美意识的发展已是大势所趋，人们在纺织服装及配饰品的设计理念中不断创造并呈现出独特、富有新鲜感的表达方式，来满足不同人群对于不同审美理念的需求［3］。如今，对于绝大多数人来说，服装已不仅仅局限于能够遮羞蔽体、保温取暖，而要兼具时尚潮流和功能性的标志［4⁃5］。在这种需求驱动下，纺织服装领域对于3D打印技术的应用及探索不断深入，已经成为纺织服装领域内研究热点［6⁃7］。1 3D打印纺织服装技术1.1　原理3D打印技术又名快速成型技术、增材制造等［8］。它是以计算机三维设计模型为基础，通过软件分层离散和数控成型系统，利用光束、热熔喷嘴等方式将塑料、金属粉末、陶瓷粉末等特殊材料进行层堆积黏结、叠加最终成型，制造出实体产品，将虚拟的实体模型数据转换成物理实体，被誉为第三次工业革命最具标志性的生产工具［9］。1.2　方法3D打印由于所使用原料和堆叠方法的不同，细化出的打印方式多种多样。现如今，使用较多且较为成熟的技术主要有5种。立体光固化成型（SLA）利用树脂聚合反应成型，原材料的利用率高，尺寸精度高，表面质量优良；选择性激光烧结（SLS）采用光敏树脂激光凝固成型，无需支撑，成型零件机械性能优良；熔融沉积（FDM）采用挤压熔丝成型，系统构造简单，维护成本低，材料无危害，成型零件变形小；层叠成型（LOM）采用层压剪切成型，原型制作成本低，机械性能较好，无需后固化处理和支撑；立体喷墨（3DP）采用喷射黏结成型，成型速度快，价格相对低廉，粉末通过黏结剂结合。不同的3D打印方法根据其原理的不同都有特定的适用材料。在纺织服装产业中，较为常用的为SLS和FDM。前者在成型零件表面平铺一层细小粉末颗粒材料，将其加热熔化、凝固，从而与零件实现黏结［10］。其优点在于工艺简单，精度高，可用材料多且利用率高等。后者是将丝状材料快速加热并融化成型，清洁环保，无需激光器可直接加工，成本较低。原材料多为卷轴丝状，节省人力物力［11］。2 关键技术研究现状3D打印技术是对模型设计后通过打印机逐渐打印的一种快速成型技术，是物理、材料、计算机、制造等多种学科交叉的产物，亦可用于纺织服装领域。3D打印技术包括建模技术、成型工艺技术和材料技术3个方面［12⁃13］。通过软件设计出三维的虚拟模型，并对模型进行必要的修整，以保证模型制造的精准度［14］。模型设计后，对模型进行3D成型处理。而3D打印技术成型的物质基础就是材料，材料的多样性决定了3D打印技术应用领域的多样性，目前能够打印的材料已有2 000多种［15］。其中主要有金属及其复合粉末、锦纶、光敏树脂、塑料等。2.1　3D打印纺织服装材料3D打印技术起初是应用于机械制造领域，直至21世纪初在互联网、制造业以及其他不同领域得到广泛推广［16］。随着时代的发展，3D打印材料种类多种多样，其中主要有金属及其复合粉末、聚合物、光敏树脂、薄片材料等，包括树脂、锦纶、金属、陶瓷等，广泛应用于不同的工程领域。在纺织服装领域中，3D打印的材料主要为锦纶、塑料等，种类少且缺乏传统面料的舒适性和弹性，需进一步努力探索，提高材料利用的多样性。在服装领域，由于3D打印材料的限制，导致制作服装的材料无法满足穿着舒适、款式新颖、经济环保且智能化等条件，故而在符合面料和服装要求方面遇到较大的困难，目前尚未找到合适材料来代替传统的服装面料［17］，基于此，国内外专家学者展开了一系列的研究［18］。2018年，王一博等人通过调整打印墨水配比，成功打印出柔性锂离子电池电极，并保证电池的稳定容量输出，为纺织服装领域的柔性材料3D打印使用提供了思路［19］。2019年，潘刚伟等人通过对3D打印材料聚乳酸特性分析，对聚乳酸材料的不同改性方法进行了综述，对比了聚乳酸材料改性在不同领域的特点和优势［20］。2020年，孙昭玲等人以ABS长丝为材料，对喷丝前后的3D打印立体成型织物成品进行对比，发现喷丝后织物透气、抗皱、抗弯及耐磨性能都显著提升［21］。2021年，杨露等人在ABS长丝研究的基础上创新采用PLA长丝代替，喷丝后表面平整光滑，透气率高，3种打印结构面料综合性能优良。随着研究的继续深入，3D打印服装材料的种类也将越来越丰富［22］。2.2　3D打印技术在纺织服装领域的应用在互联网云数据与人工智能化的结合下，3D打印技术已成为必然发展趋势［23］。随之而来，越来越多的服装设计者利用3D打印技术来表达自己的设计思想，完成设计作品，如时装、智能服装等。2010年，美国时装设计师Iris van Herpen通过3D打印技术，创造出许多别出心裁的作品，如时装礼服、“流动的水”和“黑色蟒蛇”等著名作品，令人大开眼界，一时激起服装领域3D打印的浪潮［24⁃25］。玛丽·黄与詹娜·费瑟采用锦纶12防水材料，运用选择性激光烧结技术将泳衣模型打印出来，3D打印泳衣在服装界问世，在此基础上，3D打印技术才真正地走进服装设计领域［26］。2013年，耐克公司运用3D打印技术设计制作出足球鞋，不仅具有较强的视觉冲击力，还有利于提高运动员的冲刺能力；在同一时期继耐克推出3D打印产品后，New Balance公司利用SLS 3D打印技术推出3D打印田径跑鞋［27］。同年Michael Schmidt与Francis Bitonti运用3D打印技术设计的印花裙问世，引起广泛关注［28］。2016年，采用锦纶塑料材料设计了Kinematic礼服，采用3D打印技术打印成型，基于人机工程学，其设计结构灵活，十分舒适［29］。2018年，张婷婷在综合造型、结构和色彩等3D打印服装特征基础上，在局部装饰和服装新形态两个方面进行创新，完成服装作品创作［30］。2019年，田宝华等人通过对服装设计、定制化服务和3D打印兵马俑服装等进行分析，并对兵马俑文创服装进行应用实践，分析其优势和不足，提出了急需解决的3D打印兵马俑服装多色彩等问题［31］。不同案例表明，3D打印技术打破了技术壁垒，结合服装设计领域应用需求用于服装生产，突破传统服装生产的限制，可快速实现复杂结构和形状。同时给我们生活带来了无限的可能，不仅丰富了社会物质生产，也对日常生活提供了更多的便利。3 3D打印技术在纺织服装领域的发展前景3.1　3D打印服装的特点与优势基于时代的不断发展，新兴技术的兴起与传统行业的碰撞对3D打印纺织服装的发展带来了机遇和挑战。与传统制造业相比，3D打印技术具有不可代替的优势，传统工业在制造过程中不仅需要长时间的制造周期，还需要消耗较多的材料资源［32⁃33］。但是对于3D打印技术来说，复杂零件可一次性完成，省去繁琐的制造工序；生产效率高，缩短产品生产周期；同时还可以满足消费者个性化设计需求。现阶段在传统模式下定制服装仍较为耗时，少则数月，长达数年，与此同时还需要顾客多次反复试穿，设计师需要不断设计修改，以满足顾客需求和服装舒适和美观性［34］。而结合3D打印辅助定制服装，定制过程显得较为轻松。如图1所示，通过人体数据的输入建立人体模型，以人体真实数据作为设计基础，提高服装产品的舒适度，结合人体模型设计三维款式服装图，后续选用适宜的材料对服装进行打印，在较短时间内满足顾客的定制需求［35］。.F001图13D打印的服装成品3.2　3D打印技术的发展前景根据现有研究可知，3D打印技术在服装领域有着较大的优化和上升空间。与传统服装生产技术相比，3D打印技术真正实现了个性化生产，也省去了传统制作过程中的繁琐工序，3D打印技术作为增材制造，提高了现有材料的使用率，极大地降低了材料废弃物的产生，节能环保。现阶段3D打印技术在服装领域应用中的成本还较高，主要针对个性化服装制定和一些高端产品的生产，随着研究的不断深入，打印成本必将降低，在服装领域中的应用规模必将扩大；同时随着服装领域打印材料的研究不断加深，可用于3D打印的服装材料越来越多，3D打印技术的发展必将进入一个新的局面。4 结束语3D打印作为一种新兴技术已经深入到纺织服装领域。3D打印的实现使设计脱离2D，开启了可穿戴3D服装的世界。国内外多所高校及企业相继以3D打印技术为基础，开展了材料、工艺与设计的创新。在纺织服装领域，3D打印技术的出现为行业提供了新的发展方向，不仅是纺织服装材料，还有纺织服装的设计与制造工艺。随着技术发展，已有企业改变传统纺织品加工工艺，可直接将数字设计3D打印到色彩鲜艳的面料上并应用于纺织品组装，这也预示了以后3D打印在纺织服装领域的应用前景广阔，无论是在技术、设备还是材料及加工工艺方面都将有新的突破，以适应现代突飞猛进的科技发展和社会需求。