Studenci z ETH w Zurychu obsadzają skomplikowane metalowe konstrukcje architektoniczne za pomocą wydrukowanych form 3D

Wraz ze starszą badaczką ETH Zurich Mania Aghaei Meibodi, opracowali nową metodę odlewania skomplikowanych metalowych struktur architektonicznych za pomocą trójwymiarowych form do druku.

Aghaei Meibodi, który bada, w jaki sposób drukowanie 3D może pomóc w tworzeniu metalu na zamówienie elementy budowlane, powiedział: "Odlewane części metalowe mają długą tradycję w architekturze ze względu na ich niezwykłe właściwości strukturalne i możliwą formę 3D.

" Obecnie ilość pracy ręcznej, szczególnie w procesie formowania sprawia, że są zbyt drogie.

"Dzięki naszemu podejściu wykorzystującemu formy z nadrukiem 3D, umożliwiamy ponowne wytwarzanie metalowych elementów konstrukcyjnych na zamówienie - części o niewidocznym bogactwie szczegółów i złożoności geometrycznej. < p> "Takie podejście może odblokować całkowicie nowy słownik kształtów dla konstrukcji metalowych w architekturze, wcześniej niedostępne w tradycyjnych systemach formowania."

Jednorazowa konstrukcja aluminiowa stworzona przez Digital Building Technologies (DBT ) g roup, zwany Deep Facade, jest pierwszą metalową fasadą, którą można odlewać w trójwymiarowych formach drukowanych. Stojąc sześć metrów wysokości i cztery metry szerokości, struktura zawiera wstążki z metalu organicznie zapętlonego w sposób, który przypomina mózgowe fałdy mózgowe, i jest kontynuacją projektu zeszłorocznych uczniów zwanego pawilonem Digital Metal.

Aghaei Meibodi powiedział Dezeenowi, że aluminiowy pawilon Digital Metal Pavilion, rama kosmiczna złożona z 240 nie-powtarzalnych połączeń, była pierwszą strukturą architektoniczną stosującą formy z nadrukiem 3D.

It Trzeba było tylko tygodnia, aby te stawy, które wyjaśnia Aghaei Meibodi, który przewodniczy również grupie DBT, są 80 razy szybsze niż bardziej konwencjonalne procesy wykorzystywane do wytwarzania skomplikowanych części metalowych. Korzystanie z drukowania 3D dla tego typu aplikacji jest oczywiście znacznie bardziej opłacalnym sposobem tworzenia złożonych struktur i form dla niestandardowych projektów architektonicznych.

Możliwe jest drukowanie metalu w 3D bezpośrednio, ale nie zawsze jest to najlepsze opcja - może być droga i może być używana tylko z ograniczonym zakresem metali o ograniczonych właściwościach materiałowych. Dlatego grupa DBT używa odlewanych form piaskowych 3D do odlewania stopionego metalu.

Aghaei Meibodi wyjaśnił: "W tej synergii korzystamy z geometrycznej swobody oferowanej przez druk 3D i stabilność strukturalną odlewu metalowego." < / p>

Struktura Deep Facade składa się z 26 przegubowych paneli. Algorytm różnicowego wzrostu, który replikuje rozwójniektóre żywe organizmy zostały użyte do wytworzenia struktury, która zawiera fragmenty, które byłyby zbyt kruche, aby można je było wykonać z betonu lub piaskowca.

Optymalizacja topologii, która pozwala projektantom na korzystanie ze swobód geometrycznych możliwe dzięki produkcji dodatków, również weszła w grę w procesie twórczym grupy DBT.

"Techniki obliczeniowe, takie jak optymalizacja topologii, umożliwiają projektantom projektowanie lekkich części, ale części zoptymalizowane za pomocą tej techniki są często trudne do wytworzenia poprzez tradycyjne metody.

"Nasze proponowane podejście do produkcji nie napotyka takich samych ograniczeń jak tradycyjne metody produkcji i może pójść dalej dzięki optymalizacji kształtu dzięki możliwości drukowania 3D w celu drukowania skomplikowanych form, które można wykorzystać do wytworzenia bardziej wydajne struktury ", powiedział Aghaei Meibodi.

Aghaei Meibodi ma nadzieję, że nowa metoda jej grupy studentów może pewnego dnia zostać zastosowana do wyjątkowego, dużego sc ale projekt.

"Dzięki nowemu podejściu do odlewu metalu można sobie wyobrazić powrót trójwymiarowości i artykulacji 3D, być może połączenie ornamentu i struktury" - powiedziała.

"Moim marzeniem było by to w obwiedni budynku i wewnętrznej strukturze dużych przestrzeni jako dużych konstrukcji wsporczych."