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艺术、机械和3D打印的融合——Tariq Riaz Jewelry案例

8年前,塔里克-里亚兹在阿联酋阿布扎比的一家工程咨询公司工作。他的妻子怀着他们的第一个孩子,发现她的结婚戒指已经开始随着她的手指在怀孕期间的膨胀而变得拘谨。她恳求塔里克想出一个解决方案,一些设计可以让她的戒指随着她身体的变化而必要地扩展。一个可扩展的、美丽的、高质量的戒指的想法一直在里亚兹的脑海里。他开始每天带着戒指去上班,在空闲时间画草图,并在珠宝制造的入门课程上做研究。

快七年了。里亚兹的珠宝设计已经赢得了16个国际奖项,并确立了自己作为珠宝业创新者之一的地位。他的创新设计位于艺术和机械的交汇处,多件组件利用机械工程原理创造出独一无二的奢侈艺术作品。

Riaz将他的成功归功于Formlabs立体光刻打印机,他说:”我是一个非常有技术含量的人。经过大量的研究,我选择了Form 2。这完全改变了一切。Form 2,以及现在的Form 3,都是我工作中不可或缺的;没有它们,我的成功是不可能的”。

 

 

一个工程师对艺术的态度
雷兹在亚利桑那大学的正式学校教育是计算机工程。毕业后,他在技术公司担任了多年的工程师。虽然他的教育和职业帮助他磨练了CAD编程技能,但这并没有为他准备好珠宝设计和创作的必要工具。然而,他的教育确实提供了一种能力,即有条不紊地进行研究,广泛地进行迭代,并通过数千小时的实践建立起一个知识库。

这些技能变得非常重要,因为这个可扩展的戒指的想法成为Riaz的主要关注点,他记得,”我盯着它,想,如果我不得不在这个问题上试一试,我需要怎么做?”

 

制作戒指
通过在线研究,他开始看到各种Kickstarter活动和小型珠宝企业正在使用3D打印技术进行珠宝原型设计和生产。由于他的工程背景使他对3D打印感到满意,他买了一台便宜的熔融沉积成型(FDM)3D打印机,并开始打印他的可扩展戒指的粗略原型,以获得一个切实的概念证明。

有了这个最初的原型,Riaz前往曼谷、巴厘岛和日本的制造商,完全专注于这个已经成为他激情的副业项目。虽然一开始这些成熟的珠宝制造商认为他的案子不值得做,但他最终找到了一家铸造厂,愿意接受他的CAD设计和戒指的粗略原型。

“那是我第一次看到3D打印机可以发挥多么重要的作用,特别是当你从零开始的时候”。

3D打印的 Castable Wax 40 Resin, Castable Wax V2 Resin, Draft Resin, and和Clear Resin材料的戒指。

 

 

一个新的职业:决心和挑战

在这第一次成功之后,创造了一个将随着他和妻子的合伙关系而成长和发展的戒指,Riaz面临着一个两难的境地。”我意识到我有一个问题,我很难再回到我以前的工作领域,珠宝创作是我生来就该做的事。我的妻子说,’我从来没有见过你这么有激情和目标集中’,我想,如果我尝试一下,最坏的情况会是什么?”

这种动力和激情是必要的,因为Riaz在进入这个行业时面临着挑战。一个因素是他缺乏行业知识;他需要学习宝石学、铸造技术、宝石定价、冶金学等等,以便与其他珠宝商竞争,而这些珠宝商往往是在父母和祖父母的教导下长大的。

为了缩小知识差距,Riaz开始吸收所有他能吸收的知识,在美国宝石学院在世界各地的分院上课,课程包括宝石识别、如何创建微型密镶和爪镶、设计宝石表面的反射和折射光线、冶金和铸造工艺。他以工程师的心态来对待这些问题,知道通过研究和专注的实践,他可以掌握这种新的艺术形式。

 

 

获得正确的设备

在全职从事珠宝工作的前三年里,Riaz一直在上课、画草图,并在互联网上寻找最好的设备。他使用牙科设备,如用于锉削的钻头,理由是它们具有更高的精确度和细节能力。他花了最多时间寻找的一件设备是一台3D打印机。

“我是要找最好的。我想要一台具有10微米能力的打印机,但人们介绍给我的东西远远超出了我的价格范围。因此,当我偶然发现Formlabs时,对于一个新企业来说,在价格、一致性和易用性方面没有任何缺点。”

Riaz需要一台能够打印具有严格公差的复杂组件的3D打印机。他的第一个系列是一套25件作品,可以扩展和改变形状,即使在怀孕、天气变化、关节炎或任何生活变化中也能适合佩戴者。这种独特的珠宝方法成为他的商标–AbrazoFit™技术的基础,该技术确保每件珠宝都是对佩戴者的一种包容,即abrazo。

“就像探戈舞中舞伴的正确姿势,即abrazo,一个人没有另一个人就不会显得那么优雅。就像伙伴们需要abrazo一样,我的作品是为了穿在身上并与穿戴者的运动互动。

 

 

使用Form 2和Form 3进行原型设计

创造这些AbrazoFit™作品需要大量的原型设计,需要一台能够处理小尺寸的机器,以及具有高产能的机器,因为Riaz有时要经过数百次的迭代。有一个戒指花了他250多个原型;它的复杂性是由于它有几个内部齿轮,通过数百个亚毫米的齿相互锁定。

“我不像大多数人那样把一个戒指打印成一块。有些戒指有70个单独的部件组装在一起,组成一个戒指。这样,我就可以用同一个基座做出许多不同的版本,像玩积木一样改变其他部件。这些部件是多用途的,有多种功能”。

为了达到这种复杂的设计水平,Riaz几乎把所有的时间都花在了研究和开发上,煞费苦心地完成草图和原型设计阶段,直到他对它感到110%的满意。当他刚开始的时候,他在他的Form 2打印机上不断地制作原型,用灰色树脂和透明树脂打印,并对作品进行抛光。只有当他对质量感到满意时,他才会考虑购买蜡注射机或铸造机。

“由于我的技术背景,我完全依赖技术。这一切都从3D打印开始。从第一天到今天,我都是在内部制作的,没有任何东西是外包的。从草图的第一稿到最后的戒指,一切都在内部,由我自己完成。”

 

 

艺术与机械的融合

                                                   

因为里亚兹不了解设计之前的流程是怎样操作的,所以他可以设计一些以前没有尝试过的东西。例如,他的第一个可膨胀环带中使用的弹簧机制是用于心脏健康的起搏器设备中的同一种机械。

“我决定一头扎进去。我想学习旧的技术,并将它们与新的东西融合起来。我对这个问题有一种非常奇怪的直觉。人们嘲笑我,他们说,’你不了解这个行业,你的方式不对’。

里亚兹能够利用他的科学背景,并将其应用于一种已经实行了几个世纪的艺术形式。在这种工艺和机械的协同作用下,他创造了一些完全不同的东西,而珠宝界开始注意到了这一点。

“技术,以一种非常平衡的方式,可以被完美地用于创造有机的东西。这就像手工制作一样,具有更多的可重复性、一致性、可靠性和对尺寸的控制。特别是当我们谈论微观层面时”。

 

 

对细节的关注

为了充分利用这项技术,Riaz学会了如何在他的打印机上调整参数,以达到最大的一致性和可重复性。几个月来,他将调整某些功能,学习如何控制过程的每一部分,从房间的温度到地板的颤动。

“如果这是一个极其复杂的零件,我可以确保它在我要的十微米水平上。人们不知道,如果你注意到微小的细节,你能走多远。我已经完善了它,从零件在形式固化中的时间,第一次浸泡和第二次浸泡在形式清洗中的时间,到把它留在真空中过夜。人们认为机器只是按钮和支架,但还有很多参数可以调整以获得你所需要的那种精度。”

Riaz的设计是为了在佩戴者的运动与自然光互动时产生最大的影响。

这种对细节的关注已经产生了惊人的结果。尽管Riaz在进入这个行业时没有任何外部验证的目标,但他的作品以其独特的设计和高度的复杂性获得了全球的认可。

 

 

3D打印如何降低成本

 

使用3D打印制作原型为Riaz节省了大量的时间。而对于一个新的企业主来说,时间就是金钱,尤其是在珠宝行业,一颗宝石的成本可能是3D打印机本身的五倍。无论是成本还是技术知识,进入的门槛都非常高。

“3D打印是企业的面包和黄油。它帮助我进行研究和开发,能够看到一个成品,而不必用18克拉的黄金来铸造它。在早期,当我的预算紧张时,它为我节省了这些成本”。

Riaz的工作室以他的Form 3打印机和各种树脂为特色,用于原型制作和模具创作。

 

          Form 3让像我这样预算不充足的人能够起步。我已经能够尝试使用新的树脂,使用新的托爪,然后进入下一个阶段

 

 

高速生产

当Riaz在制作第一枚戒指(他妻子的结婚戒指)时,他对他所拜访的传统珠宝商的生产速度感到沮丧。他拜访了一位设计师,让他们开始制作一个蜡质模型,然后花几个小时来制作一个粗略的原型。然后几天后,一个完整的零件才会被准备好铸造。现在有了Form 3,Riaz能够快速迭代,这对他的迭代密集型过程是不可或缺的。他告诉我们说:”这是日以继夜的工作。现在我在三个小时内打印出多个戒指,当我完成组装和处理时,下一个四个戒指已经完成了。这改变了游戏规则。我从家里打印,当我到达工作室时,它们已经在等我了”。

 

 

全球认可

Riaz因其设计赢得了16个奖项,包括美国珠宝商奖(American Top Jewelers Award for pieces under $5000),2021年国际珍珠设计大赛奖(the top price in 2021 in the International Pearl Design Competition),2021年Cindy Edelstein纪念年度新兴设计师(the 2021 Cindy Edelstein Memorial Emerging Designer of the Year),2021年JCK奖(the 2021 JCK Best Statement Piece),以及两个美国宝石交易商奖(American Gem Traders Association Spectrum awards)。他在奢侈珠宝播客 “Couture “上做了介绍,并将在2022年的JCK杂志上重点介绍。

在这个行业中,大多数珠宝商通过学习传统技术,往往是在父母、祖父母或导师的手中学习他们的工艺,Riaz开辟了一条非常规的道路。他的工程和研究心态创造了一个与大多数注重艺术的设计师根本不同的过程。他把这种心态变成了一种优势,创造出只有通过详尽的、有条不紊的测试、迭代和组装方法才能实现的设计。

Riaz因其创新的、互锁的机械设计赢得了16个国际珠宝设计奖。

 

将技术专长与创造激情相结合,导致了全球的成功,随着生产规模的扩大,Riaz将继续依靠他的Form 3打印机,他告诉我们:”对于原型设计,我不认为有比这更好的工具。它节省了很多时间,因为当我去直接铸造和生产时,我可能会再买三台打印机”。