南極熊導讀:隨著3D打印技術(shù)在各行各業(yè)的深入探索,3D打印在建筑領(lǐng)域的應(yīng)用逐漸走入大眾視野。數(shù)字智能制造的引入,讓建筑設(shè)計師們在建筑研究中開始新的拓展——桌面緊湊型FDM 3D打印機將作為建筑精準制造的一種解決方案。
通過使用緊湊型3D打印機,巴黎建筑設(shè)計師Nicholas Préaud和數(shù)字創(chuàng)意總監(jiān)Kei Atsumi用模塊化的建筑組件制作出大規(guī)模的自由形式和可拆卸的結(jié)構(gòu),結(jié)合傳統(tǒng)榫卯結(jié)構(gòu)實現(xiàn)雙彎曲面板搭建。據(jù)悉,12臺閃鑄科技Guider2協(xié)助他們完成了該項目。歷時1.5個月,Nicholas Préaud和Kei Atsumi通過Guider2完成了900多個部件的打印,包括325個面板和約600個連接器,最終組裝建造了一個占地約2.9㎡,高1.7m的小型茶館。
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△小型茶館項目整體外觀,材料:木質(zhì)PLA,圖片來源:Kei Atsumi & Nicholas Préaud
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△工作室,圖片來源:Kei Atsumi & Nicholas Préaud
3D打印的精準性和自由度,模塊化制作復雜模型
“該項目的重點在于需要一臺可以持續(xù)并且準確打印組件的桌面緊湊型3D打印機,在了解了眾多3D打印機型號后我們選中了Guider2,后續(xù)增加購買了更多設(shè)備以加快項目進程。”Nicholas Préaud表示,Guider2在整個項目周期一直維持著令人稱贊的穩(wěn)定運行,多臺設(shè)備全天侯打印沒有停歇,最終完成了近千件的精確打印。每個組件可以緊密組裝并完成測試,保障了項目順利進行。
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△閃鑄Guider2工作照片(a),打印組件的詳細視圖(b),各種組件形狀(c), 圖片來源:Kei Atsumi & Nicholas Préaud
整個茶館采用榫卯結(jié)構(gòu),沒有使用任何膠水和金屬配件,由于3D打印組件的幾何精度較高,組件的擬合相當準確。茶館從底部而上非常好地呈現(xiàn)出平滑的表面,同時實現(xiàn)了傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)下的雙曲面面板結(jié)構(gòu)。
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△裝配流程圖,來源:Kei Atsumi & Nicholas Préaud
“在3D打印技術(shù)輔助下,結(jié)構(gòu)的復雜性得以解決。數(shù)字化設(shè)計不僅克服了傳統(tǒng)榫卯結(jié)構(gòu)制作方法的局限性,還創(chuàng)造了一種具有三維思維的新型組裝策略,有利于自由形態(tài)結(jié)構(gòu)的構(gòu)建!
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△圖片來源:Kei Atsumi & Nicholas Préaud
數(shù)字制造下開放的建筑施工系統(tǒng),精確管理,節(jié)省時間和成本
兩位建筑設(shè)計師在此次項目中提出了關(guān)于自由結(jié)構(gòu)制造組裝新思路——開放式建筑施工系統(tǒng)。通過對每一個組件的精確管理,即使在沒有建筑專家?guī)椭那闆r下,裝配僅由4名常規(guī)工人和一名從事手工裝配的設(shè)計師便能在6小時內(nèi)完成了。
Nicholas Préaud:“每個組件都標注了專屬文件名和打印ID,這使得在制造和組裝過程中很容易控制各個組件的順序和位置。對于不熟悉該項目的人的自組裝實踐,每個組件甚至僅用ID簡化表示!
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△組裝過程展示,圖片來源:Kei Atsumi & Nicholas Préaud
完整的數(shù)字化制造工作流程如下:
1.設(shè)計榫卯結(jié)構(gòu)與雙彎曲面板組件結(jié)合的幾何形狀連接件;
2.創(chuàng)建一個參數(shù)化鑲板腳本,該腳本可以從設(shè)計的3D模型中生成可滿足3D打印尺寸的連接組件;
3.使用Guider2打印每個部件;
4.將所有3D打印雙曲面面板和連接組件進行裝配,以評估可能不熟悉該項目細節(jié)的人可以執(zhí)行組裝策略。
數(shù)字化使得建筑可以從軟件直接導出打印,模塊化的構(gòu)建結(jié)構(gòu)讓建筑師可以以較低的成本提供定制或半定制設(shè)計,并無需培訓其他人執(zhí)行計劃,節(jié)省整體成本和時間。
小型茶館項目讓我們看到緊湊型桌面3D打印機在建筑領(lǐng)域的新應(yīng)用方向,通過模塊化組件應(yīng)用幫助建筑設(shè)計師突破設(shè)計邊界,快速精準地完成復雜的建筑結(jié)構(gòu)。
關(guān)于閃鑄FDM 3D打印機
閃鑄科技深耕行業(yè)需求,推出全新FDM 3D打印機系列。專業(yè)級Guider3系列打印機,具有高速成型的特性,賦力快速原型設(shè)計與制造;工業(yè)級Creator 4系列打印機,其高溫艙室適配工程材料和碳纖玻璃纖維復合材料,支持更高性能的模型打印。閃鑄科技提供穩(wěn)定可靠的3d打印設(shè)備,優(yōu)質(zhì)3D打印材料、專業(yè)切片軟件及全方位的售后服務(wù),為中小企業(yè)提供全方位的3D打印數(shù)字化快速制造解決方案,加速設(shè)計迭代及產(chǎn)品化,引領(lǐng)3D打印智造新未來。
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