Группа студентов из Bartlett School of Architecture в Университетском колледже Лондона (UCL), называющая себя «CurVoxels» разработала новую технику 3D печати, позволяющую создавать сложные изогнутые трехмерные структуры на 3D принтере. В рамках проекта «Пространственные кривые» ребята напечатали свою версию знаменитого стула Пантона, разработанного в 1906 году датским дизайнером Вернером Пантоном и ставшим первым в мире пластмассовым стулом. Сам известный дизайнер неоднократно преобразовывал дизайн упомянутого стула, в то время как его последователи старались создать свои оригинальные интерпретации этого стула. И вот когда дело дошло до команды «CurVoxels», они, заручившись поддержкой современных технологий, решили проверить совместимость методов 3D печати с ранее существующими концепциями дизайна.
Процесс создания стула начинается с построения воксельной 3D модели, т.е. ее разбивки на объемные двухмерные пиксели для трехмерного пространства. Далее отдельные воксели преобразуются в основную пространственную кривую, которая способна принимать различные ориентации и генерировать различные шаблоны по всей площади стула. Размер каждого вокселя меняется в зависимости от количества веса, которое должен выдержать стул, что приводит к распределению материала для 3D печати разной платности во время непосредственного создания конструкции. Если воксели очень малы, пространственная кривая становится простой линией, тогда как более крупные вокселей образуют различные шаблоны с использованием филигранных узоров.
Для создания стула был использован принтер, сделанный по заказу команды «CurVoxels», сопло которого способно печать слоем 4-6 мм материала, затвердевающего в воздухе. Он печатает в трехмерном пространстве вместо двухмерного. Алгоритмическая методика была разработана, чтобы контролировать количество материала, поступающего через экструдер, и специфический путь, которому будет следовать принтер для 3D печати стула в процессе непрерывной экструзии. Все предпринятые меры обеспечили более быстрый непрерывный процесс печати изделия, при котором был меньший расход материала, а произведенная деталь имела более высокую прочность с учетом сохранения детализации.
Данная экспериментальная цифровая технология отлично подходит для создания таких сложных криволинейных пространственных структур, как колонны, стулья, лестницы и павильоны благодаря комбинаторной системе и бесшовной крупномасштабной пространственной 3D печати. «Все это предназначено для оптимизации потенциала вычислительного дизайна в архитектуре и преодоления ограниченности изготовления изделий, присущей предыдущей цифровой технологии архитектурного проектирования», – комментируют разработчики, среди которых Гунчул Квон (Hyunchul Kwon), Амрин Калил (Amreen Kaleel) и Ксиолин Ли (Xiaolin Li) и их руководители Мануэль Химендес Гарсиа (Manuel Jiménez García) и Жиль Рестин (Gilles Retsin).
Хотели бы вы восседать на таком поистине произведении искусства у себя дома? Поделитесь с нами вашим мнением.
