211service.com
3-D drukas māksla
Kā daļu no mūsu īpašā ziņojuma par ražošanu mēs jautājām Nerija Oksmane , profesors MIT Media Lab un starptautiski atzīts mākslinieks, kura darbs ir daļa no pastāvīgās kolekcijas Modernās mākslas muzejā Ņujorkā, lai izveidotu skulptūru, kas ilustrē ražošanas nākotni. (Attēlu galeriju skatiet šeit.)
Ko viņa izstrādāja sadarbībā ar MIT materiālu zinātnes profesoru Kreigs Kārters , ir spēcīgs 3-D drukāšanas iespēju demonstrējums, izmantojot paņēmienus, kas izmanto 3-D printeru iespējas tādos veidos, kā parastās ražošanas metodes nevar.
3-D drukāšana ietver virkni tehnoloģiju — no tintes galviņām, kas uzstādītas uz platformām, kas var slāni pa slānim uzklāt plastmasu, veidojot sarežģītus modeļus, līdz jaunākām lāzeru sistēmām, kas saķepina metāla pulverus, lai izgatavotu izturīgas lidmašīnu daļas. 3-D printeri galvenokārt ir izmantoti prototipu veidošanai, taču tie kļūst par iespēju arī ražošanā, un galu galā tos var izmantot pat ēku drukāšanai, saka Oksmens. Taču dizaineri un arhitekti vēl nav iemācījušies izmantot savas iespējas.
Oksmens, kurš ieguvis arhitekta izglītību, saka, ka mūsdienās ēkas tiek projektētas, ņemot vērā komponentus, no kuriem tās var izgatavot — saplākšņa loksnēm, stikla rūtīm, tērauda sijām un betona kolonnām. Tā rezultātā šie dizaini ir ierobežoti, lielā mērā tā, kā Lego klucīši ierobežo formas, ko bērni var veidot. Līdzīgi ierobežojumi pastāv arī parastajā ražošanā; ir dažas formas, kuras vienkārši nevar izveidot ar esošajām veidnēm un apstrādes instrumentiem, un dizaineriem bija jāprojektē, ņemot vērā šos ierobežojumus.
Oksmens pēta veidus, kā pārtraukt parasto dizaina domāšanu, meklējot dabā sastopamos modeļus un procesus, un izmantojot vienādojumus, kas nosaka šos procesus, lai radītu jaunus dizainus. Rezultāti bieži vien ir pārsteidzošas formas un struktūras, kuras var izgatavot tikai ar 3-D printeriem.
Lai palīdzētu izstrādāt nepieciešamos algoritmus, Oksmens ir sadarbojies ar Kārteru. Dažos gadījumos algoritmi nodrošina jaunu estētiku, taču tiem var būt arī praktisks pielietojums, piemēram, mainot struktūru, lai palīdzētu izturēt slodzi. Vienai skulptūrai — guļamkrēsla krēsla modelim — komanda apvienoja algoritmus, kas ņemti no dabas, ar ķermeņa spiediena karti uz krēslu. Rezultāts ir atkarīgs no tā, kur algoritmi nosaka, ka krēslam jābūt mīkstam, lai nodrošinātu komfortu, un kur tam jābūt stingram, lai nodrošinātu atbalstu.
Par skulptūru Oksmens radīja Tehnoloģiju apskats , viņai un Kārteram nebija tādu pašu strukturālu ierobežojumu, ko uzliek krēsls. Vienīgās prasības bija, lai rezultāts izskatās pēc kuba un vienā pusē jābūt uzrakstam Making the Future. Iegūtais kubs nav praktisks priekšmets, taču tas ilustrē viņu pieeju dizainam.
Algoritmi, kas nosaka skulptūras formu, ir balstīti uz dabas procesiem. Viens no tiem ir divu šķidrumu nesajaukšana. Augstā temperatūrā, piemēram, eļļa un etiķis kļūst pilnībā šķīstoši, bet, šķīdumam atdziestot, abi šķidrumi sāk atdalīties.
Jūs pierakstāt vienādojumu kopu, pamatojoties uz to, ko zināt par termodinamiku un materiālu kinētiku, un vienādojumi veido šīs struktūras, kas izskatās kā šķidrumi, kas atdalās, saka Kārters. Iegūtā skulptūra izskatās tā, it kā šis process būtu iesaldēts un no šķidrumu centra būtu izgriezts kubs. Lai izveidotu burtus, Kārters ieviesa citus vienādojumus, kuru dēļ viens šķidrums tika piesaistīts burtiem, bet otrs - atbaidīts. (Lai redzētu animāciju par to, kā šķidrumi pārvietojas, veidojot Kārtera izveidoto burtu, noklikšķiniet šeit .)
Oksmens un Kārters ķēpājās ar algoritmiem, līdz sasniedza vēlamo formu, pēc tam nosūtīja iegūto datorizētā dizaina failu 3-D drukas uzņēmumam Objet, lai izveidotu sešu collu kubu.
Kuba izgatavošanā izmantotā tehnoloģija ietver tintes printeri, kas uzliek polimēru tintes slāni, kas tiek pakļauts ultravioletās gaismas iedarbībai, lai to sacietētu. Lai to izdarītu, ir jāizdrukā atbalsta konstrukcija, kas izgatavota no mīksta polimēra, ko var notīrīt ar ūdens strūklu.
Oksmena dizaini pat pārsniedz esošo 3-D printeru robežas — kubs bija tik sarežģīts, ka izrādījās neiespējami noņemt visu atbalsta materiālu no tā centra. Tomēr 3-D drukāšanas robežu pārkāpšana daļēji ir viņas mērķis. Patiešām, viņas laboratorija MIT izstrādā jaunus 3-D printeru veidus.
Attīstās arī Oksmena laboratorija robotu sistēmas kas varētu drukāt lielas betona konstrukcijas ēkām. Jaunā robotizētā sistēma tiek veidota tā, lai tā varētu mainīt betona blīvumu, ļaujot izmantot blīvu, stipru betonu tur, kur tas nepieciešams atbalstam, un vieglu, porainu betonu nenesošajām sienām, lai ietaupītu materiālu izmaksas. . Galu galā pat var būt iespējams drukāt betonu, kas ir tik porains, ka tas ir caurspīdīgs, tādējādi samazinot nepieciešamību pēc iekštelpu apgaismojuma.
Oksmena turpina virzīt uz priekšu dizainu ar savu mākslu. Viņa saka, ka izmantotā pieeja Tehnoloģiju apskats kubs varētu kalpot par pamatu vienai no 18 skulptūrām jaunajā izstādē, ko viņa izstrādā Parīzes Pompidū centram. Izstāde tiks atklāta šī gada pavasarī.