Hoe creëer je "miniatuurinfrastructuur" met 3D-printen?

3D-printtechnologie heeft zijn intrede gedaan op universiteitscampussen en wordt gebruikt in het onderwijs, voor wedstrijdprojecten en innovatieve experimenten. In architectuuropleidingen gaan de toepassingen van 3D-printen veel verder dan verwacht.

Opmerking: De volgende afbeeldingen en tekstuele materialen met betrekking tot de aanvraag zijn afkomstig van Russell Zeng van het College of Architecture, Art, and Planning aan de Cornell University (罗素小儿@Xiaohongshu).

01 TPU-95A Cementgietvormen

Traditionele gietvormen worden doorgaans gemaakt van siliconen, wat voordelen biedt zoals hoge flexibiliteit, geschiktheid voor complexe geometrieën, een hoge ontvormefficiëntie en herbruikbaarheid. Naarmate 3D-printtechnologie steeds meer geïntegreerd raakt in de productie en het dagelijks leven, onderzoeken studenten ook hoe ze de leerefficiëntie kunnen verbeteren door middel van 3D-printen. De toepassing van TPU-cementgietvormen is een relatief succesvol voorbeeld.

Met de focus op gebruikerservaring en het begrijpen van de verhalen achter 3D-printen, hadden we ook een kort gesprek met deze "expert in architectuurmodellen" over deze toepassing.

BESCHULDIGING: Welke traditionele methoden worden doorgaans gebruikt bij het maken van architectuurmodellen?

Russell Zeng: Het snijden van schuimkarton, lasersnijden, CNC-bewerking of handmatige matrijsreplicatie.

BESCHULDIGING: Wat zijn, op basis van praktijkervaring, de kenmerken van deze methoden in vergelijking met 3D-printen?

Russell Zeng: Modelbouw maakt over het algemeen gebruik van verschillende methoden, afhankelijk van de eisen. Met deze methoden kan veel bereikt worden, maar zodra de geometrie iets complexer wordt – zoals gebogen oppervlakken, openingen of doorlopende vormen die vaak door architectuurstudenten worden gebruikt – worden de kosten van traditionele methoden erg hoog en arbeidsintensief. De grootste voordelen van 3D-printen zijn efficiëntie en vrijheid. Het kan in principe alle soorten complexe structuren realiseren en herhaalde aanpassingen zijn geen probleem, wat vooral belangrijk is bij modelbouw.

BESCHULDIGING: 3D-printen biedt inderdaad aanzienlijke voordelen bij het ontwerpen en produceren van complexe, gebogen en onregelmatige structuren. Deze keer hebben we 3D-printen voornamelijk gebruikt voor mallen van cement en gips. Heeft u hierover ervaringen die u wilt delen?

Russell Zeng: Het draait vooral om de materiaalkeuze. We raden TPU-95A ten zeerste aan voor cementgietvormen. Het ontvormen gaat extreem gemakkelijk. TPU-95A heeft precies de juiste hardheid en de flexibiliteit is zeer geschikt voor gieten en ontvormen. De oppervlaktedetails van de geprinte modellen zijn ook zeer stabiel en de nauwkeurigheid voldoet volledig aan de eisen. Het belangrijkste is dat het ontvormen zeer soepel verloopt, zonder problemen met vastlopen aan de randen, en de mallen kunnen zelfs hergebruikt worden.

BESCHULDIGING: De flexibele materialen uit de TPU-serie hebben inderdaad een zeer breed toepassingsgebied. Heeft u tijdens het gebruik problemen ondervonden?

Russell Zeng: Het gaat hier in principe om veelvoorkomende problemen bij het printen met flexibele materialen, zoals moeilijkheden bij het verwijderen van steunstructuren, beperkingen bij het printen van grote formaten en een iets verminderde stabiliteit tijdens printen op hoge snelheid.

BESCHULDIGING: Welke andere materialen kunnen naast TPU-materialen nog meer gebruikt worden voor gietvormen?

Russell Zeng: In de beginfase hebben we ook enkele structurele tests uitgevoerd met PLA en PETG. Bij het gebruik van PLA voor het maken van mallen voor complexe vormen is het ontvormen meer voorzichtigheid vereist en kan een heteluchtpistool nodig zijn. Over het algemeen raden we voor gietmallen nog steeds TPU-materialen aan, omdat flexibiliteit cruciaal is.

02 Validatie van het architectuurmodel

3D-printtechnologie biedt ook aanzienlijke voordelen bij het produceren van complexe, gebogen en onregelmatige structuren. Een breed scala aan 3D-printmaterialen kan aan verschillende toepassingsbehoeften voldoen. Transparante materialen zijn bijvoorbeeld zeer geschikt voor transparante architectonische componenten, terwijl biomimetische materialen zoals hout en marmer gebruikt kunnen worden om realistische architectonische effecten te simuleren. Kortom, door middel van 3D-printen kunnen studenten het ontwerpproces beter tot uitdrukking brengen en ideeën snel valideren.

Begrip vergroten door communicatie. Als u meningen of suggesties heeft over 3D-printmaterialen, neem dan gerust contact met ons op en geef uw feedback.

BESCHULDIGING: Heeft u als gebruiker, op basis van praktijkervaring, meningen of suggesties met betrekking tot eSUN-materialen?

Russell Zeng: We hebben dit jaar veel eSUN-materialen gebruikt en de feedback was erg positief. Onze hele klas gebruikt nu eigenlijk eSUN-materialen en we zijn eSUN dankbaar voor hun steun. Wat betreft suggesties, gebaseerd op mijn eigen gebruiksgewoonten, hoop ik dat flexibele materialen meer onderverdeelde hardheidsniveaus en kleuropties bieden, zoals meer transparant TPU of mat TPU, wat erg populair zou zijn bij architectuurmodellen.

BESCHULDIGING: Om eerlijk te zijn, werken we momenteel continu aan de ontwikkeling en verbetering van flexibelere materiaalkleuren en een uitgebreidere flexibele materiaalmatrix. We kijken ernaar uit.

eSUN blijft de toepassing van 3D-printen in diverse industrieën ondersteunen en biedt gratis materiaalsponsoring, printtechnieken en kennisdeling voor onderwijs, wedstrijden en wetenschappelijke onderzoeksprojecten. Door innovatieve werkwijzen te stimuleren, draagt ​​eSUN bij aan talentontwikkeling. Als u momenteel aan gerelateerde projecten werkt of deze plant en uw ervaringen met 3D-printen wilt delen, laat dan gerust een bericht achter en neem contact met ons op.