چگونه با چاپ سه بعدی «زیرساخت مینیاتوری» ایجاد کنیم؟

فناوری چاپ سه‌بعدی وارد دانشگاه‌ها شده و در خدمت آموزش در کلاس درس، پروژه‌های مسابقه‌ای و آزمایش‌های نوآورانه قرار گرفته است. در مدارس معماری، کاربردهای چاپ سه‌بعدی فراتر از انتظارات است.

توجه: تصاویر و مطالب متنی مرتبط با برنامه زیر از راسل زنگ از دانشکده معماری، هنر و برنامه‌ریزی دانشگاه کرنل (罗素小儿@Xiaohongshu) گرفته شده است.

قالب‌های ریخته‌گری سیمان TPU-95A 01

قالب‌های ریخته‌گری سنتی معمولاً از سیلیکون ساخته می‌شوند که مزایایی مانند انعطاف‌پذیری بالا، مناسب بودن برای هندسه‌های پیچیده، راندمان بالای جداسازی از قالب و قابلیت استفاده مجدد را ارائه می‌دهد. با ادغام فزاینده فناوری چاپ سه‌بعدی در تولید و زندگی روزمره، دانش‌آموزان نیز در حال بررسی چگونگی بهبود راندمان یادگیری از طریق چاپ سه‌بعدی هستند. استفاده از قالب‌های ریخته‌گری سیمان TPU نمونه‌ای نسبتاً موفق است.

با تمرکز بر تجربه کاربری و درک داستان‌های پشت چاپ سه‌بعدی، گفتگوی کوتاهی نیز با این «متخصص مدل‌سازی معماری» در مورد این کاربرد داشتیم.

اتهام: هنگام تولید ماکت‌های معماری، معمولاً از چه روش‌های سنتی استفاده می‌شود؟

راسل زنگ: برش فوم برد، برش لیزری، ماشینکاری CNC یا کپی برداری دستی از قالب.

اتهام: بر اساس تجربه عملی، ویژگی‌های این روش‌ها در مقایسه با چاپ سه‌بعدی چیست؟

راسل زنگ: ساخت ماکت عموماً بسته به نیاز، روش‌های مختلفی را اتخاذ می‌کند. این روش‌ها می‌توانند به بسیاری از اهداف دست یابند، اما هنگامی که هندسه کمی پیچیده‌تر می‌شود - مانند سطوح منحنی، دهانه‌ها یا فرم‌های پیوسته که معمولاً توسط دانشجویان معماری استفاده می‌شوند - هزینه روش‌های سنتی بسیار بالا و پرزحمت می‌شود. بزرگترین مزایای چاپ سه‌بعدی، کارایی و آزادی عمل است. اساساً می‌تواند انواع ساختارهای پیچیده را تحقق بخشد و اصلاحات مکرر جای نگرانی نیست، که این امر به ویژه در ساخت ماکت اهمیت دارد.

اتهام: چاپ سه‌بعدی در واقع مزایای قابل توجهی در طراحی و تولید سازه‌های پیچیده منحنی و نامنظم نشان می‌دهد. این بار، ما عمدتاً از چاپ سه‌بعدی برای قالب‌های ریخته‌گری سیمان و گچ استفاده کردیم. آیا تجربه‌ای برای به اشتراک گذاشتن دارید؟

راسل زنگ: این موضوع عمدتاً مربوط به انتخاب مواد است. ما اکیداً استفاده از مواد TPU-95A را برای قالب‌های ریخته‌گری سیمان توصیه می‌کنیم. باز کردن قالب بسیار آسان است. TPU-95A سختی مناسبی دارد و انعطاف‌پذیری آن برای ریخته‌گری و باز کردن قالب بسیار مناسب است. جزئیات سطح مدل‌های چاپ شده نیز بسیار پایدار است و دقت آن کاملاً مطابق با الزامات است. از همه مهمتر، باز کردن قالب بسیار صاف است و هیچ مشکلی در لبه‌ها وجود ندارد و قالب‌ها حتی می‌توانند دوباره استفاده شوند.

اتهام: مواد انعطاف‌پذیر سری TPU در واقع کاربردهای بسیار گسترده‌ای دارند. آیا در حین استفاده با مشکلی مواجه شده‌اید؟

راسل زنگ: اینها اساساً مشکلات رایجی هستند که با چاپ مواد انعطاف‌پذیر مرتبط هستند، مانند دشواری در برداشتن تکیه‌گاه‌ها، محدودیت‌هایی هنگام چاپ اندازه‌های بزرگ و کمی کاهش پایداری در طول چاپ پرسرعت.

اتهام: علاوه بر مواد TPU، از چه مواد دیگری می‌توان برای قالب‌های ریخته‌گری استفاده کرد؟

راسل زنگ: در مراحل اولیه، ما همچنین برخی آزمایش‌های ساختاری را با استفاده از PLA و PETG انجام دادیم. هنگام استفاده از PLA برای ساخت قالب برای اشکال پیچیده، باز کردن قالب نیاز به احتیاط بیشتری دارد و در صورت لزوم ممکن است به تفنگ هوای گرم نیاز باشد. در مجموع، برای قالب‌های ریخته‌گری، ما هنوز استفاده از مواد TPU را توصیه می‌کنیم، زیرا انعطاف‌پذیری بسیار مهم است.

اعتبارسنجی مدل معماری

فناوری چاپ سه‌بعدی همچنین مزایای قابل توجهی در تولید ساختارهای پیچیده منحنی و نامنظم نشان می‌دهد. طیف گسترده‌ای از مواد چاپ سه‌بعدی می‌توانند نیازهای کاربردی مختلفی را برآورده کنند. به عنوان مثال، مواد شفاف برای اجزای شفاف معماری بسیار مناسب هستند، در حالی که مواد بیومیمتیک مانند چوب و سنگ مرمر می‌توانند برای شبیه‌سازی جلوه‌های معماری واقعی استفاده شوند. در مجموع، از طریق چاپ سه‌بعدی، دانش‌آموزان می‌توانند فرآیند طراحی را بهتر بیان کنند و به سرعت ایده‌ها را اعتبارسنجی کنند.

افزایش درک متقابل از طریق ارتباط. اگر در مورد محصولات چاپ سه‌بعدی نظر یا پیشنهادی دارید، می‌توانید با ما تماس بگیرید و بازخورد خود را ارائه دهید.

اتهام: به عنوان یک کاربر، بر اساس کاربردهای عملی، آیا نظر یا پیشنهادی در مورد مواد eSUN دارید؟

راسل زنگ: ما امسال از مواد eSUN زیادی استفاده کرده‌ایم و بازخوردها بسیار مثبت بوده است. کل کلاس ما اساساً اکنون از مواد eSUN استفاده می‌کند و ما همچنین از حمایت eSUN سپاسگزاریم. در مورد پیشنهادات، بر اساس عادات استفاده خودم، امیدوارم مواد انعطاف‌پذیر بتوانند سطوح سختی و گزینه‌های رنگی تقسیم‌بندی‌شده‌تری مانند TPU شفاف‌تر یا TPU مات را ارائه دهند که در مدل‌های معماری بسیار محبوب خواهد بود.

اتهام: راستش را بخواهید، گزینه‌های رنگ مواد انعطاف‌پذیرتر و یک ماتریس مواد انعطاف‌پذیر جامع‌تر در حال حاضر تحت توسعه و بهبود مداوم هستند. ما مشتاقانه منتظر آن هستیم.

eSUN همچنان از کاربرد چاپ سه‌بعدی در صنایع مختلف حمایت می‌کند و حمایت مالی رایگان از مواد، تکنیک‌های چاپ و اشتراک‌گذاری تجربیات را برای آموزش، تدریس، مسابقات و پروژه‌های تحقیقاتی علمی ارائه می‌دهد. eSUN با تشویق شیوه‌های نوآورانه، به توسعه استعدادها کمک می‌کند. اگر در حال حاضر پروژه‌های مرتبط را انجام می‌دهید یا برنامه‌ریزی می‌کنید و مایل به اشتراک‌گذاری داستان‌ها یا تجربیات مربوط به کاربرد چاپ سه‌بعدی هستید، لطفاً برای ما پیام بگذارید و با ما تماس بگیرید.