揭秘贵金属珠宝首饰3D打印：Cooksongold
当下，3D打印已经应用在许多珠宝企业，但基础流程还是先3D打印出蜡模，然后再用失蜡法进行贵金属铸造。如果有一天，精美昂贵的黄金首饰不再是千篇一律，而能根据每个人的需求量身定做，并在极短的时间内交付——会有多少人趋之若鹜？
市场调研公司SmarTech最新发布的一份名为《3D打印贵金属的机遇：珠宝和其他应用（Opportunities for 3D Printing Precious Metals: Jewelry and Other Applications）》的市场报告，该报告预计五年之内，即到2020年，贵金属3D打印市场的容量将达到26亿美元。报告还预测，到2024年这一市场的容量将攀升至41亿美元。
相比传统珠宝较为繁琐耗时的流程，以及对技艺的严格要求，贵金属3D打印强大的个性化定制优势，以及节约生产时间和成本的特点越来越深得人心。无论是在精度还是在设计的自由度上，金属直接打印相对于传统失蜡铸造的优势，正体现得越来越明显。
一些3D打印厂商也开始瞄准这一契机，推出能够打印贵金属的设备——用户可以根据自己的喜好，利用金、银、铜、钯，甚至铂金来进行珠宝首饰打印。
全球领先的贵金属制造供应商Cooksongold就是这个细分领域的佼佼者，透过它的工艺流程、具体案例及机遇挑战分析，可以管窥贵金属3D打印市场的真实现状。
Precious M080——全球第一款贵金属3D打印机
Cooksongold公司是德国最著名的金银精炼厂HeimerleMeule集团下属企业，是欧洲贵金属制造的领先供应商，总部位于英国。
2014年9月，3D打印知名设备商EOS与Cooksongold联手推出全球第一款可直接3D打印贵金属的设备——Precious M080，用于直接3D打印珠宝首饰以及高档手表。Precious M080是一款直接金属激光烧结（DMLS）系统，其工作原理是使用高能激光束逐层向上融化和固化精细贵金属粉末来构建3D对象。
EOS生产的Precious M080
DMLS流程
Precious M 080系统内部配置了一个100瓦的光纤激光器，提供了卓越的光束质量和功率稳定性，可用于打印高品质的零部件。Precious M 080系统的光点尺寸小，打印的分辨率极高，可以出色展现细节，创造出最精细的的结构。
Precious M080的给料系统是基于粉墨盒的，它包括一个采样盒，便于移除粉末，可以根据不同的作业快速切换金属粉末。该系统具有一个80毫米直径的圆形构建平台，工作行程为95毫米（高，包括构建平台本身）。 Cooksongold 生产的金属粉末专门进行了优化，以匹配Precious M080系统的性能要求。
据了解，目前市场上这种拥有贵金属3D打印能力的设备和方案供应商并不多，主要有：德国EOS（Precious M080）、意大利Sisma（MySint 100），以及德国TRUMPF（TruPrint 1000）、德国Concept Laser（Mlab）、德国Realizer（目前只提供服务，停止材料和设备SLM 50的供应）。
在贵金属材料方面，Cooksongold表示，他们还可以3D打印黄金、白金、红纯金、银等材料的珠宝，并且正准备在今年内将更多的金属材料纳入到自己的3D打印珠宝体系之中。
以下是一些提供3D打印贵金属粉末的主要厂商：
英国Cooksongold、意大利Progold（兼容Realizer的SLM 50桌面设备）、意大利Legor、意大利Nobil-Metal、瑞士Hilderbrand & Cie SA，以及Powmet等。
贵金属3D打印的机遇和挑战
如同任何一项新技术一样，贵金属3D打印也处在起步阶段。那么，它有何优缺点呢？这也是为试图进入这一市场的公司和个人所关心的问题。根据Cooksongold发布的一份调研报告，3D打印贵金属带来的优势有：
l 强度（易立体结构）
l 轻质
l 不易浪费材料
l 薄壁
l 高达99.25%的理论密度
l 可以3D打印处理成紫色、绿色、蓝色等特殊色泽，传统难以做到
l 设计自由、定制化
l 生产周期缩短
l 总体成本降低
同时，3D打印贵金属还需要突破的壁垒有：
1.表面精度和光滑度
一些3D打印出来的珠宝首饰成品，其表面精度难以与传统失蜡铸造相比。主要考虑的方面是打印对象的几个形状、粉末材料的质量和特性、设备的激光熔化性能、
2.高成本
目前这类金属打印设备价格一般在22.5万-27.5万美元之间
3. 打印速度慢
相比传统铸造成型和CNC加工可能速度减慢
4.储存和保养贵金属粉末带来的支出
例如，一个80*80*90的构建室，如果需要用18k金粉末来填满，这些粉末的价格至少为21万美元
5.与主要珠宝销售上及生产商的联系脱节
目前，全美最主要的珠宝商还没有哪一家正式推出过3D打印的珠宝首饰产品，甚至整个珠宝市场中3D打印的身影也并不常见
6.实际的可借鉴的珠宝设计案例有限
基于3D打印的珠宝设计仍然相对匮乏
7.薄壁、中空、掐丝设计的铂金珠宝较为缺乏
8.不适合大批量定制
和其它金属3D打印一样，贵金属3D打印也同样处于起步阶段，还是一个牙牙学语的孩子。但，孩子终究会长大，人们离真正随心所欲、直接打印出漂亮黄金饰品的那一天，并不遥远了。
开启无限可能
无论怎样，Precious M 080的横空出世，为珠宝设计界开启了一道崭新而亮丽的模式，吸引了众多著名珠宝商以及设计师的目光，以下是近年来Cooksongold披露的一些案例。
助推奥地利珠宝商华丽转型
2016年7月，Boltenstern宣布他们将与Cooksongold合作，用Precious M 080来设计并3D打印定制的奢华首饰。Boltenstern公司成立于1964年，有几十年设计和生产贵金属首饰的经验。
与国际铂金协会（PGI）开发3D打印铂金首饰
2016年3月，Cooksongold宣布研发出一种可以直接用于金属3D打印的铂金粉末950Pt/Ru。
为了展示这种铂金3D打印粉末的效果，Cooksongold联系国际铂金协会（PGI），挑选了两位珠宝设计师制作出首批3D打印铂金珠宝产品。设计师Clara Breen制作的是一款铂金3D打印腕饰，其图案灵感来源为中国古代花瓶纹。获奖设计师Joseph Jackson则制作出一款3D打印铂金袖扣，灵感来源为骨骼结构及有机生长。这款产品包含了一种自我支撑的中空结构，纹路图案结构也十分精美，这些细节只有通过3D打印才能如此淋漓尽致地展现表达。
与Nervous System合作打印18K金手链
Nervous System的Kinematics系列珠宝都是由互锁组件构成的。虽然在设计上是由许多不同的部分组成，但在制造中，这些设计不需要组装，整体直接进行3D打印，一次从机器中取出完整的首饰。
直接3D打印贵金属首饰研发项目Precious
该项目的大部分作品由Cooksongold制造。该项目的设计师Lionel T. Dean毕业于伦敦皇家艺术学院，他声称，数字化制造注定要“重塑珠宝行业。”下面是Dean及其团队直接3D打印的部分黄金首饰：
与伯明翰城市大学珠宝学院开展3D打印珠宝培训项目
与Sierra设计工作室合作——3D打印蛇形吊坠
与伦敦钟表商Hoptroff合作推出世界首个3D打印的金质表壳
据称这是世界上最精准的表
增材制造的潜力在于可以成型铸造无法做到的复杂设计，这个网状结构充分展示了这种潜力
积极寻求新市场
作为一种全新3D打印技术和商业模式，Cooksongold自2014年推出PreciousM080后 ，一直在积极寻求合作伙伴和开发市场。作为最直接的设备合作方，EOS公司首席营销官（CMO）AdrianKeppler博士曾经表示：“增材制造（AM）技术为奢侈品行业带来了全新的生产模式。Cooksongold是我们理想和合作伙伴，能够帮我们在这个行业中更快地推广我们的技术。”2015年，Cooksongold一举夺得英国珠宝销售荣誉大奖。2016年1月7日，Cooksongold与比利时Materialise达成分销协议。
在英国创新机构Innovate UK与英国政府发起的增材制造项目中，Cooksongold的珠宝项目被作为一大亮点，顶尖的珠宝3D打印设计师们将合作探索这一领域的无限可能。
对于中国市场，Cooksongold似乎也有浓厚兴趣。2014年，Cooksongold携PreciousM080直接金属激光烧结系统亮相香港珠宝首饰展，引发亚洲媒体关注。
《3D打印世界》了解到，2016年3月3日，Cooksongold总经理MR. Oldroyd一行曾拜访深圳光韵达光电科技股份有限公司，此行目的，就是考察中国金属3D打印的发展现状及贵金属3D打印在中国的市场潜力和需求情况。
光韵达3D打印总经理柏总向MR. Oldroyd介绍展品和设备（图片来源：光韵达）
光韵达3D打印事业部总经理柏松对此评价：“贵金属3D打印服务目前国内市场仍是一片空白”，并表达了光韵达作为国内唯一激光应用的上市公司，开拓贵金属3D打印市场应用及服务的意愿。
此外，今年5月，迪迈3D珠宝设计学院引进了国内首台贵金属3D打印机——My sint J，也引起了多方关注。
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