本文最初揭載於 《JNA亚洲珠宝》9/10 月號。

以貴金屬粉末直接打印首飾的革命性數字技術，終於在業內大放異彩。經過十多年的仔細研究、大規模投資、業者鼎力支持，以及在供應鏈上的知識轉移，一眾先驅都引以為傲——不少國際珠寶品牌和設計師，都通過3D 打印技術擁抱其產品的創新和差異化潛力。

直接金屬首飾打印技術，是通過一種稱為增材製造 (Additive Manufacturing) 的技術來實現，過程中利用激光束熔化霧化貴金屬粉末，在專用平台和支架上構建計算機輔助設計 (CAD) 首飾，是一項為產品添上貴重材質的嚴格製造過程。

該項工藝被賦予不同的標籤和縮寫，包括激光金屬熔合 (LMF)、激光束粉末床熔合 (PBF-LB) 和選擇性激光熔化 (SLM) 技術。

提供打印或構建服務的公司，通常都是貴金屬合金製造商和供應商。他們與經認證的增材製造機器生產商合作，於企業內部建立相關設施。這些公司自家開發貴金屬合金、霧化粉末、開發基板和支架，並聘請內部工程師和技術專家來管理整個流程，當中包括回收和精煉金屬，以減少浪費且大大提升可持續水平。

生產商和設計師都一致認為，鉑金於增材製造方面表現最理想，尤其是因為鑄造鉑金會出現孔隙等問題。然而，從生產數量來看，金飾似乎領先於鉑金。

增材製造範疇之所以邁向成功，關鍵在於霧化粉末合金的質量和機器準繩度得以提升，還有業者積極開拓創造性知識，以充分利用該流程。

正確選擇進行打印的設計類型是非常重要的。基本原則為該首飾如果可以鑄造，就不要進行打印。輕盈而具有特別定制重量和厚度的大型設計，是深受歡迎的選擇。由於鈦金屬比一般傳統貴金屬輕，能夠製作個性化大型首飾而不影響佩戴舒適度，因此這類首飾的產量也在增加。

意大利特里西諾鎮的 Progold SpA 是貴金屬增材製造領域的先驅，十多年來一直採用選擇性激光熔化 (SLM) 技術打印珠寶。Progold 銷售經理Luca Dal Sasso 稱：「最令人鼓舞的是，多個合作品牌現在越來越瞭解有關流程及其可能性，所以能夠向我們提供專門定制的3D檔案，以充分發揮SLM 技術的優點。」

據Dal Sasso觀察所得，當前的發展趨勢已從中小型生產商轉向大型國際品牌。

製作過程包括三個主要步驟。「首先，我們會分析並支援客戶的 3D CAD 檔案，然後開發產品原型，再進行生產。客戶將會收到毛坯成品，以進行後期加工和鑲嵌寶石。」他解釋道。

Progold 採用 18K黃金、紅金和白金，以及950 鉑金和鈦金屬進行打印，並自家生產所有貴金屬粉末。

設計引領變革

這項技術取得成功的原因之一，在於當今的設計思維已超越傳統鑄造設計，而設計師和製造商之間的密切合作關係，似乎是實現最佳成果的關鍵。

德國設計師 Tom Rucker 採用打印鉑金組件製作結構繁復的得獎珠寶作品，堪稱創新先驅。製造過程中，他委託德國金屬專家以專利霧化鉑合金粉末打印組件。他解釋道：
「增材製造為我的定制產品提供所需的品質和精確度。」

Rucker將其激光焊接技術應用於打印組件之中。其中一枚綠松石戒指的戒圈，是根據 CAD 檔案直接以 950 鉑金打印而成，再補上微型激光焊接結構。接著，綠松石被焊接到打印鑲座中，最後綴以粉紅色藍寶石。他指出：「如此精細光滑的邊緣，傳統的寶石工藝根本不可能做到。」

在奧地利維也納，一位建築師出身的珠寶設計師推出一系列直接金屬 3D 打印珠寶，將成立於 1964 年的經典珠寶品牌 Boltenstern 推向光輝未來。這場變革始於2015 年，當時創辦人的女兒Marie Boltenstern 開始接管公司業務，她在建築學上的專業知識和實踐經驗，主要集中在新興技術，如3D 打印、機器人和數控機床等計算機設計和數字製造技術。

該品牌的董事總經理和首席設計師Marie指出：「我對複雜幾何和形狀編碼的熱忱，已成為本公司所有設計的基礎。由於它們建基於複雜的數學代碼，因此無法以手工或傳統技術製成。」

每件作品均於英國合作夥伴的廠房進行打印，產出帶有扣件的完整首飾，而有些在打印過程中已嵌入了寶石。大多數產品以18K回收黃金製造，但她亦會採用鉑金這種出色的打印物料，進行特殊定制生產。作品的後期工序於維也納工作室進行，由技藝精湛的工匠逐一完成，他們有些已經與該品牌合作了 20 多年。

據 Marie 所稱，該品牌將演算法應用於內部開發的定制工具，可以為 B2C 和 B2B 客戶大規模定制產品。

她分享道：「我們的目標是建立去中心化的按需打印經營模式，宗旨是無浪費，低庫存，締造個性化的客戶旅程。我們就每項產品和步驟堅守誠信和責任原則，而作為女性主導的團隊，我們致力推行有意義的項目，協助從事科技的女性和年輕企業家客戶提升自信。這點對於亞洲和美國等前瞻性市場來說特別具吸引力。」

扎根意大利穆索倫泰鎮的珠寶生產商 Nuovi Gioielli，以3D 打印首飾提升其核心製造能力。該公司十多年前購置了第一批器材，現在為自有品牌製作高級首飾系列，同時為海外品牌提供打印服務。

Nuovi 研發設計團隊的Damiano Carlesso 表示：「我們一直擅於結合不同的生產技術，現在已能夠手工完成打印首飾的後期工序，或者加入中段步驟，以提升精確度或添上特別的裝飾，還可以混合不同的珠寶製造技術，例如是LMF、鑄造加CNC工序，或以LMF 配合衝壓和激光打標。」

LMF技術可創造輕盈無比的大型飾件、完全閉合的中空結構，以及鉸接式可移動部件。每個特色都能提升最終成品的附加值。鉑金、鈀金，以及玫瑰金和黃金，都是最常用的材質。該公司的專利產品「MetalPixel」質感有如面料，應用方式數之不盡，完全體現了 LMF 技術的本質。「我們與金屬粉末和打印機製造商合作，更有效地開發這門技術，以作為連接珠寶和時裝範疇的橋梁。」Carlesso對此津津樂道。

持續創新之路

丹麥設計師Simone Faurschou熱衷於為珠寶首飾和數字科技築構橋梁，並與科技未來學家Cathy Hackl 合作推出珠寶界的創舉——貴金屬3D打印系列，每件作品均嵌有近場通信技術 (NFC) 芯片。

這個名為 Frillz 的限量版系列包括 100 條項鍊和 100 條手鍊，其 NFC 芯片可用智能手機掃描。

有「元宇宙教母」之稱的Hackl與奢侈品牌攜手，擁抱數字化和科技發展，並將其專業知識與Faurschou 的高科技珠寶設計和製造技術完美糅合。Faurschou 稱：「我們很高興能夠進行跨行業合作，共同開創珠寶行業的先河。」

該技術讓客戶能夠掃描其作品，鑄造非同質化代幣 (NFT) 等數字資產，從而直接在區塊鏈上獲得所有權或身份驗證證明。她說：「我花了幾個月來研究如何把技術應用到金屬中，以確保仍能使用智能手機進行掃描。」

Faurschou 採用類似寶石的半透明生物樹脂，色彩包括黑、白、粉紅和綠，塑造出簡約優雅的珠寶，並將芯片巧妙地隱藏其中。所有作品均由她設計和開發，並於哥本哈根工作室製作原型。

她透露：「我們將18K純金首飾的產量限於10條項鍊和10條手鍊，其餘 180 件則為純銀和銀鍍金，價格由 500 至 5,000 美元不等。作品將於今年稍後推出。」

開拓嶄新領域

支持發展增材製造的人士認為，此項技術擁有多方面的優勢。製造過程提倡設計上的自由和創新，還能夠提升資源效率和材料創新，打破傳統技術在設計上的限制，從而鼓勵業者推出空心設計和集成功能。應用開發週期也大為縮短。

與傳統金工設備相比，新技術加工所需要的資源更少，並且沒有工具成本。材料投入系數得以降低，也能減少資金鎖定的情況。一些難以鑄造的部件，通常會轉而採納增材製造解決方案。再者，生產平台上仍未固結的貴金屬粉末也可以重復使用，需要回收的廢料份量極少，是處理貴金屬一個顯著的優勢。

不過，增材製造技術也須面對多項挑戰，一是確保成品的表面質量符合貴重珠寶的最高標準。憑借先進的金屬粉末霧化技術，貴金屬增材製造產品的表面已變得更加光滑，更容易進行加工。此外，打印機的精確度和效率也得以提高，使過程更加穩定和自動化，同時減少粗糙表面的形成。

設計師和工程師同樣需要精確的知識，瞭解如何將寶石穩定地置於工作台及其支架上，以及移除支架後表面上留下的痕跡應該怎樣處理。

支持者都明白到，增材製造珠寶的設計和生產方面需要提供進階培訓。珠寶學院現在為學員提供各方面的綜合培訓，傳授有關鑄造和增材製造設計之間主要差異的知識。

Dal Sasso 透露，自 2016 年以來，Progold 每年都與多所設計學院合作，向年輕創意人才推廣直接金屬 3D 打印的可能性，並為他們提供接觸大型珠寶品牌的機會。

行業革命全速前進之際，具備創新思維的設計師和企業家，正以增材製造等數字科技為起點，通過可持續的按需打印解決方案推動整個行業。Marie觀察有感：「現在我們已擁有先進技術，通過創新發展為行業帶來持久且有意義的轉變。」