3D打印陶瓷 精密與變數共冶

文章日期:2024年03月01日

【明報專訊】陶泥從3D打印機噴嘴擠出,從底部開始一層層、一圈圈工整地向上堆疊,過程恍如唧曲奇麵糊,不消5分鐘就完成打印一隻簡單塑形的陶瓷杯坯。數算表層獨特紋理,如細數樹木年輪,揣測其生成軌迹。坯上偶有幾層格外厚凸,陶藝家莫鎧靖解釋,那是機器擠壓壓力不平均造成,陶瓷杯燒製後亦有可能因為氣泡未完全從陶泥排走而出現洞口或斷裂。原來精密機器製造的也存在無限變數。

3D打印技術早在1980年代已經出現,但當時打印機體積龐大,限制多,價錢亦不是一般消費者負擔得起,主要為大型製造公司用於原型製作,或用在工業和研究上。經過多年發展和進步,近10年市場開始出現價格實惠兼穩定的入門級家用機器,使3D打印變得普及。3D打印材料除了常用的PLA(polylactic acid,聚乳酸)及ABS(acrylonitrile butadiene styrene,樹脂)塑膠,亦有人選擇使用軟身流質物料,如陶泥作打印。陶泥耐高溫,經燒製後可承受攝氏過千溫度。若用上高沙粒含量的陶泥,做出來的瓷器質感粗糙特別,或能混合不同種類陶泥一併打印,實現多種色彩和質地,呈現更豐富的視覺效果和觸感。即使打印失敗,陶泥仍可重用,是較環保的打印材料。透過機器幫助,亦可創造傳統陶瓷無法做到的複雜設計,如洞孔、網格、碎形等幾何結構,吸引陶藝家開始探尋3D打印機與陶瓷的運用。

需掌兩門技術 可製複雜幾何結構

莫鎧靖2016年在學期間接觸3D打印及畫圖,雖然能在電腦上畫出各式現實不存在的奇形造物,但他認為只能隔着熒幕去看它,不夠好玩,於是他再修讀陶瓷藝術課程,渴望接觸泥土,手揑具溫度的陶泥作品,把電腦繪畫的虛擬模型變成實體物件。後來他忽然想到把3D打印技術及陶瓷結合,花上半年時間自行研究及組裝3D打印機,探索各種創作可能。莫鎧靖指出,3D打印陶瓷接觸門檻很高,製作者需具備兩者的知識和技術,例如懂得控制陶泥乾濕度、為陶瓷坯上釉、燒製陶瓷、建立3D打印模型,以及使用3D打印機等。

當中最廣泛使用的3D打印技術為熔融沉積成型(FDM)。FDM打印機便宜、容易使用,可簡單快速地製作常見的陶瓷杯碗碟。通過噴嘴將材料擠出,逐層堆疊以創建物件。藝術家先要在電腦畫圖,以3D建模軟件設計3D模型,包括進行「切片」(slicing)程序,預覽及模擬實際列印的堆疊路徑。之後便開始準備陶泥。與平常陶瓷製作過程相似,先搓軟陶泥,搓走陶泥中的空氣,再把陶泥拍成數個大小相近的球體,放進3D打印機的銀色鋁粗管,粗管末端洞口和推料器之間用上軟膠管接駁,事前須確保膠管口沒有堵塞及清走舊有陶泥,以確保陶泥濕度一致。模型和機器都準備好後,就可開始打印。陶瓷半成品等待1至3星期風乾後,放入窰爐素燒,及後可塗上釉藥,待乾透後再燒製,與日常陶瓷燒製步調一致。

「人性化」依然 成品或意料之外

機器代替人手製陶,作品附帶的「溫度」貌似消散,莫鎧靖認為觀眾追求的「人性化」,始終會在作品中看得出來,「那部機擺在這裏,它不會自己做出作品來。我視它(3D打印機)只是一個工具,就好似拉坯機,你的想法、你的美感、你中途怎樣去改變你的作品……全部都是依靠背後控制的那個人而來」。看莫鎧靖在工作坊的示範,他不時走到打印機旁調整,確保排走管內多餘空氣,才繼續陶瓷打印步驟。他談到平日作品製作過程,畫好3D模型草稿後,會多次試印,途中或會不斷失敗及修改模型,放大或縮小作品部件比例,加入特定質感效果。視乎成品的大小和複雜程度,平日他做一件成功的作品,光是打印就用上5至6個小時。按下「列印」按鈕,也只是實驗的開始。「就算我跟另一個人用同一部機,我們的着重點和作品形式都不同。」

莫鎧靖所說的3D打印陶瓷的可塑潛能,展露在香港藝術學院舉行的「陶瓷的數碼形態」展覽。展品由學院師生創作,作品沒有命名,任由觀眾解讀,旁邊掛有作品的3D模型圖。入口左手邊起是陶藝家黃麗貞延續海浪系列的作品。從側面所見,作品有約10層的打印痕迹,莫鎧靖介紹,藝術家在電腦繪圖時畫出10個橫切面,軟件把它們串連一起,經調節橫切面之間的距離和曲線,形成連貫順暢、起伏有致的波紋。再行前看到的嬰兒造型作品,是參展人陳燕孜用AI繪製而成,嬰兒姿勢像在爬行,但雙腳屈曲向前,手指腳趾存有缺陷,意味在演算法之下,個人身分變得不真切,甚至「畸形」。莫鎧靖認為將這種虛擬影像帶到現實,視覺衝擊更大。繪圖以外,藝術家亦可3D掃描真實物件並轉化成3D模型。另一參展人翁靖博掃描好朋友的樣子作打印,打開「腦袋」便成了一隻杯。3D模型圖上的頭顱圍有一條條橫排尖刺,是藝術家印出頭髮的嘗試。打印時泥條不會像模型圖那般凌空掛起,而會變成一圈圈往下垂,形成曲髮效果。莫鎧靖說最終成品是電腦繪圖時未必能預計的樣子,因為每個圈垂落幅度不等,再印一次造型亦有所不同。

紋路讀作品層次 「曲線美」待提升

基於逐層打印,作品上的紋理特別明顯,藝術家可選擇把條紋磨滑擦走,但那構成3D陶藝品獨有的視覺元素會消失。通過紋路,觀者可閱讀出打印方向、打印噴嘴粗幼度、作品層次感,感受整個製作過程。同時礙於陶泥逐層累積,難以打印出超過40度斜的作品,在沒有支撐之下容易倒塌,因此製成品多數四平八穩、很工整,缺少陶瓷本來輕巧柔和的質地和曲線。莫鎧靖仍在試驗3D打印陶瓷的可能,希望印出圖案細密且具動感的陶藝品。

「陶瓷的數碼形態」展覽

日期:即日至3月28日(周日及公眾假期休息)

時間:上午11:00至晚上8:00

地址:香港藝術學院藝廊(灣仔港灣道2號香港藝術中心10樓)

詳情:bitly.ws/3e3FT

文:何詩韻

編輯:孫志超

設計:賴雋旼

電郵:friday@mingpao.com

[開眼 數碼跨界]

相關字詞﹕開眼 每日明報-副刊