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建筑快速成型—从虚拟到实物

我们最新的建筑博文 作者:Piet Meijs Rietveld Architects公司3D打印专家

在往期的博文里,我谈到了将快速成型技术应用于建筑实例的计划。但我并没有细究设计到实体模型的实际过程。在我的上一篇博文里,我稍微谈到了一点流程图,在今天的博文里我将详细展开论述。

设计阶段
每一模型都始于设计。我们的办公室设计总是与计划相关。这表明模型必须反映具体的设计解决方案,该解决方案本身拥有具体参数,为具体设计任务而创制。设计通常始于粗略的草稿,可能会经过手工加工

绘图阶段
最初的设计草稿完成后,对其进行数字化处理成CAD软件。根据设计的复杂程度的不同,我们可以使用2D直线绘制或直接制作简单的3D聚合模型。这些初始的建筑绘图通过正确的尺寸和比例,绘制出设计结构。这些制图或绘图电脑模型可用于检验图形是否合适,并检验初始设计聚合是否合理。在这阶段要在维持初始设计目的的同时使设计与图形相符仍是简单易行的。

3D建模
在完成绘图或电脑模型后,可以着手创制需送往3D打印机的3D电脑模型。这一部分显然是打印模型重要的一步。

在这一阶段,我们必须对绘图阶段完成的设计进行阐释,即重回设计阶段思考设计意图。我们真正想要达到的目的是什么?我们想要实体还是透明的建筑?结构为设计的一部分,还是需隐没其中?背景是否重要?等等。我们需要谨记:做决定时总是需要重回初始设计意图。否则你可能最终完成的设计中做了过多的修改,反而与初始设计任务毫无关系。

下一步是决定模型的比例。与工业设计不同,建筑模型很少为1:1的比例。通常它们的比例与真实的小100或1000倍。这将带来许多挑战,因为当对一个设计进行如此大比例的缩减时,一些重要元素可能会消失,而其他非必需元素可能会毁掉模型。因而关键在于理解拥有哪些重要的元素可表达设计阶段制作的设计意图。不重要的元素可以一概省略,重要部分可增大比例突出强调。这其中并无严格的规定,但我们从经验可知可行与不可行的做法。当我们碰到新情况时,我们通常会打印多个测试模型,以比较得出最能表达设计意图的解决方案。

当做好以上决定后,我们基本上就完成了打印模型设计的创制。这一模型设计可描述wie建筑设计的抽象描绘。这一模型不再是建筑设计的精确缩减版,而可精确表达设计意图。

接下来使用SketchUp或ArchiCAD完成模型设计。完成模型的基本几何构图后,我们将模型送至Rhino。在Rhino,我们可以使用grasshopper将质地应用于特定表面,还可使用网格工具检验几何构图是否干净并防水

3D打印
然后我们再将模型从Rhino以STL文件形式输出。再将文件载入Objet软件,将模型置于3D打印机建模托盘。这一软件同时可切割模型,并将单独的切片送至Objet机器进行打印。

目前我们仅使用Objet刚性白色材料用作实际的模型打印。对我们而言,这是一个极为实际的选择。建筑模型的颜色通常与材料颜色保持一致。因而当你将一个使用蓝色材料制成的模型展示给你的客户时,他可能会认为最终的建筑也是蓝色。白色材料通常被视为空白纸,这样效果更佳,因为模型在设计工程中很早便制成,仍不清楚的是应该使用哪种材料。因而白色可能无法代替任何颜色,或者可以代替任何颜色使用。

清洁
当完成模型打印后,需要进行清洁。Objet机器使用液体模型材料和液体支持材料。这些材料以切片形式置放于托盘中,并经紫外线硬化处理。模型材料硬化为固体,支持材料硬化成更为灵活的状态。

移除支持材料可能是整个过程技术含量最低的部分。我们使用塑料器皿,剪纸机以及水喷清洁我们的模型。关键在于找到可以在模型弯曲或破裂之前弯曲或破裂的工具。因而你不会一不小心就在清洁过程中,使模型发生破裂。如果小切片破裂,只要对模型进行彻底清洗,很容易将其重新黏上。

绘色
如果模型全身都是白色,则可能看起来像是白色固体块状物。为了避免这一情况的发生,我们将为模型的部分绘成对比色,通常为红色。我们通常使用垂直运输核心来达到这一目的。可以很容易地分开绘色,而且整个模型都会出现连续小孔,可帮助清洁部件。绘色部分完成后,可成为其他部分的背景。现在,一排纤细的白色柱状物不再像是一大团块状物—每一根柱子都分开可见。

使用强烈对比色的另一大优势在于白色模型材料可以更显白。这是由于肉眼只可看见特定光谱区的颜色。色彩在光谱上越是接近,肉眼就越能辨别出颜色差异。因而当灰白色置于极为饱和的红色边,则看起来像是纯白色。

照相
最后一步是以照相形式为所有模型存档。我们大部分的模型将交由客户保管。我们有时以新模型交换旧版本模型,并将其置于我们的办公室内,但我们仍然想要当下最流行模型的照片。这些照片不仅用于网站宣传和我们的iBook,,也用于为潜在客户所作的展示。

这篇博客同时也: 英语 法语 韩语 葡萄牙语(巴西) 西班牙语

Sam Green, Head of Marketing for Rapid Prototyping Solutions, Stratasys

Sam Green, Head of Marketing for Rapid Prototyping Solutions, Stratasys

Sam Green is Head of Marketing for Rapid Prototyping Solutions at Stratasys.

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