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令金工師傅也懾服的電腦製模技術

知識是活的、技術是日新月異的;活用知識與提升技術是專業從業者不被淘汰的不二法門。珠寶業這一古老行業也受惠於科技的進步;充滿創意的人腦加上機器製臘的精準讓珠寶飾品集美麗與精準於一身。

要展現珠寶和金屬的質與美,絕佳的設計及精良的工藝都是不可或缺的。當設計師決定了珠寶的設計款式後,金工師傅的做工是否精良,能否正確地將設計圖具像製作,是決定珠寶作品成敗的最關鍵性要素。
電腦製模的時代已經開啟
電腦繪圖技術除了可提供珠寶設計師在美工上的應用外,同時亦可跨足工業設計的領域,以電腦連接模型雕刻機或快速原型機[RP]直接輸出模型,可以製作出精準、細緻的蠟模。以現今電腦製模技術的發展來看,雖然目前電腦製模技術還在不斷的開發中,機器的功能尚嫌不足且實際運用電腦繪圖技術的珠寶設計師還很少。但是,電腦製模技術的確已經慢慢的發展出令人可喜的新局,值得期待。在此,筆者將透過實際的製作,引領各位發現電腦製模技術的神奇與美妙。
絕佳的精準度及精密度,適合複雜的設計製作。無論是採用RP或模型雕刻機來製作蠟模,其精準度及精密度都是無懈可擊的。電腦誤差的可接受範圍極小,使得模型製作的準確度及精密度極佳,是人工製模所不及的。由電腦代替人工來執行複雜且細密的工藝,很顯然的可以大大免除人工製模的困難。以[圖一]為例,各位可以仔細觀察,該戒指是以模型雕刻機來製作的,其表面的柱狀排列及交錯的圓形曲線非常的整齊一致且精密、細緻,連手藝精湛的金工師傅都非常的讚佩。


絕佳的精準度及精密度,適合複雜的設計製作。無論是採用RP或模型雕刻機來製作蠟模,其精準度及精密度都是無懈可擊的。電腦誤差的可接受範圍極小,使得模型製作的準確度及精密度極佳,是人工製模所不及的。由電腦代替人工來執行複雜且細密的工藝,很顯然的可以大大免除人工製模的困難。以[圖一]為例,各位可以仔細觀察,該戒指是以模型雕刻機來製作的,其表面的柱狀排列及交錯的圓形曲線非常的整齊一致且精密、細緻,連手藝精湛的金工師傅都非常的讚佩。
功夫一把罩

設計師在委交師傅製作飾品時,常會面臨師傅僅專精一方技術,能同時擁有絕佳的金工手藝並能在飾品上雕刻立體複雜的圖像或文字的師傅並不多見。但是,現在只要學會電腦製模技術,這樣一位可遇不可求,集絕妙雕刻及金工技藝的師傅,我們可以隨時聘在家裡 、工作室裡或店裡,日夜不休的供我們差遣。很棒吧 [圖二 、 圖三、 圖四、 圖五臘模及成品兩面雕刻的吊墜]

免除製作的溝通障礙,設計師可以自己製作珠寶飾品
傳統的珠寶飾品多由金工師傅依圖施工,設計師必須與師傅詳細溝通後,才能儘量降低成品與圖稿的差異。然而有了電腦製模的工具,珠寶設計師藉由電腦的學習與應用,就可以擁有老師傅幾十年的功力和技術。因此,珠寶設計師在完成珠寶設計圖稿後親自做出成品,已經不再是夢想而已。


省時省事

電腦製模在精確度、精密度及複雜性的製模效能是非常卓越的,相較於人工,自然是省時又省事,且模型的製作過程中,若想部分更動,亦僅須部分修改電腦圖稿,即可以再重新製模,耗費的時間、精力應該是最低的。

模型製作軟體的選用

目前在市面上常見的CAD、CAM繪圖軟體如Pro/Engineer、Auto Cad、3ds max、Form Z、Rhino 3D、Art Cam、3 design及Tech Gems 4.0等 …..,都有極佳的模型製作功能,在電腦連接RP或模型雕刻機後,都可以用來製作珠寶蠟模。但是,各軟體的功能優點並不相同,就如同各在一方擁有專門技藝的師傅一樣,想要有效的差遣他們,最好的方法當然是依照模型的需要,來使用不同的軟體,或利用模型檔互相跨檔使用,以擷取各軟體的優點,模型的製作當更無往不利。

軟體功能優點
前面所提到的CAD、CAM繪圖軟體,各家標榜的功能並不相同。概列如下以供參考。

軟體名稱 功能特性 參考網站 附註

Pro/Engineer 由PTC參數科技研發具有工業造型、機構設計及模具等功能 www.ptc.com
Auto Cad 兼具2D及3D的繪圖功能,但以2D繪圖為主
3ds max 工業設計、造型設計軟體
Form Z 室內、建築及造型設計 www.formz.com
Rhino 3D NURBS曲面造型之王 rhino3d.com
Art Cam 專業立體藝術浮雕、充填顏色自動產生立體浮雕 www.delcam.com.tw 珠寶專用軟體
3Design 參數式設計概念與自由曲面拉伸技術,可以結合完整寶石型錄。 雙微公司代理www.twinsoft.com.tw 珠寶專用軟體
Tech Gems 4.0 是Rhino的衍生軟體,具NURBS曲面珠寶專用軟體 雙微公司代理www.twinsoft.com.tw 珠寶專用軟體

模型雕刻機與快速原型機[RP]的比較
模型雕刻機及快速原型機[PR]是目前在市面上以電腦操作製作珠寶蠟模的主要兩大類機種。二者在製作的方法上有很大的差異,簡單的說模型雕刻機是以切割蠟塊的方式製作模型,而RP則是以滴蠟快速冷凝蠟液或雷射特殊蠟液使其凝固的方式來製作蠟模。這兩大類機種其蠟模製作後的效果是不盡相同的、可製作的程度、限制及製模時間的長短也不同,另外開發這兩大機種的廠牌並不只限於一兩家,因此即便是同一類機種的功能也略有差異,當然其購置成本及日後的維護費用或耗材的費用也就不一。如何選購適合自己的機器,當然是需要依照自己的使用目的、機器功能及價格等,各方面綜合考量後再出手。



兩大機種比較

機種 模型雕刻機 快速原型機[RP] 模型製作方法 
由外而內雕刻蠟塊成型 
1.以蠟堆積成型,由底部往上建構完成
2.雷射點燒成型,由底部往上建構完成
製模時間 依蠟塊大小及加工方式決定時間長短 一般而言雷射型RP較堆蠟型RP速度快
購置成本 40萬元至90萬元左右 200萬元至500萬元左右
耗材及其他費用 使用一般雕刻蠟(溶點約250度 ), 可以回收再使用 專用蠟、液體膠價格不便宜且機器需定期保養
優點 蠟模表面光滑細緻可直接脫蠟鑄造成品 蠟模一體成型,毫無死角只要畫得出來就可製作出來
缺點 1.依模型的需要,可能要多次加工
2.內部無法挖空要借助手工完成 蠟模表面較為粗糙面,以人工拋光後,表面若有細微刻面,恐將破壞

筆者目前採用的機型Roland jwx-10是三、四軸模型雕刻機。該機型的外觀輕巧適合居家、店面或工作室使用,且價格較為低廉。雖然在製作模型時仍有部分尚待克服的困難及功能不足的問題。但是,如果能夠依照機器的功能、特性,在電腦繪圖時修改繪製適合的模型或將部分零件、配備予以改裝。這台機器應該還有更多可為之處。

珠寶業者殺出重圍的致勝要件
最近幾年名牌風相當的盛行,世界級知名的名牌珠寶,除了吸引著金字塔頂尖的名流、貴婦外,一般上班族甚至學生,都企求擁有名牌,並追逐名牌。名牌似乎不僅僅代表著奢華,同時也代表了品味。筆者以一個珠寶設計師的觀點去檢視這樣的現象,賞析這些名牌商品,思考如果排除行銷手法與包裝的優勢,單純的比較這些商品的過人之處,毫無疑問的精良細緻的工藝,確實是這些商品的致勝絕技。因此,珠寶業界要在自己的土地立足,放眼國際,在國際上競爭,還是要回歸根本之道,除了繼續提升珠寶商品的設計性外,以絕佳的工藝完美的呈現設計作品,珠寶業的春天就要來臨。
圖片出處珠寶界雜誌感謝作者翁振城老師授權刊出
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