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Die Verwendung von 3D-Drucker in der Architekturmodellbau

3D-Drucktechnologie für Architekten in unserer Architekturmodellwerkstatt

Der 3D-Druck ist eine Art additive Fertigungstechnologie, bei der ein dreidimensionales Objekt durch Anordnen aufeinanderfolgender Materialschichten hergestellt wird. Der 3D-Druck, auch als Rapid Prototyping bezeichnet, ist eine automatisierte Technik, bei der 3D-Objekte schnell auf einer Maschine mit angemessener Größe erstellt werden, die mit einem Computer verbunden ist, der Blaupausen für das Objekt enthält. Die Idee des 3D-Drucks für die kundenspezifische Fertigung ist für fast alle aufregend. Diese innovative Technik zum Erstellen von 3D-Modellen mithilfe der Sinkjet-Technologie spart Kosten und Zeit, da kein Design erforderlich ist. Traditionell werden Modellteile gemeinsam geklebt und gedruckt. Heute können Sie mit dem 3D-Druck mithilfe des 3D-Drucks ein vollständiges Modell in einem einzigen Verfahren erstellen. Zu den Grundprinzipien gehören Materialkassetten, die Umwandlung von Code in ein beobachtbares Muster und die Flexibilität der Ausgabe.

3D-Druck für Architekten in Düsseldorf ist kein neues Konzept. In der Architektur diente die 3D-Modellierung hauptsächlich Rendering- und Visualisierungszwecken. Der 3D-Druck benötigt ein wasserdichtes Volumenmodell mit geometrischen Oberflächen, die richtig zusammenpassen. Sie enthalten keine Überlappungen oder Lücken mit jedem Merkmal eines in CAD erstellten Volumenkörpers (jede Seite eines Würfels muss modelliert werden, auch wenn eine oder mehrere Seiten in ein anderes Volumenkörperobjekt eingefügt werden). Obwohl jede Operation in der Volumenmodellierung eine beliebige Anzahl sich überschneidender Elemente oder neuer Flächen erzeugen kann, muss das Modell ein fester, einzelner Körper bleiben. Jede Subtraktion oder Addition von Material hinterlässt eine vollständig verbundene, "wasserdichte" feste Struktur in einer einzigen Teiledatei, die für alle Herstellungs- und Konstruktionsdaten verwendet wird.

Für Architekten beginnt und endet die Entwurfsphase in zwei Dimensionen. Um 3D-Drucke zu erstellen, muss der Architekt den ursprünglichen 2D-Entwurf als 3D-Modell rekonstruieren. Für einen Architekten, der 3D-Software zur Visualisierung von Entwürfen verwendet, ist der Start gut, und der 3D-Druck ist möglicherweise ein Problem der geringfügigen Vorbereitung sowie einiger Änderungen des Workflows. Für diejenigen Architekten in Berlin, die nicht mit 3D-Druck experimentiert haben oder gezögert haben, ein Architekturmodell in einem modernen 3D-Format zu erstellen und ein physisches 3D-Modell zu erstellen, kann das Erlernen der Erstellung eines physischen 3D-Modells komplex erscheinen. Glücklicherweise ist das Erstellen einer 3D-Datei und das Drucken des Architekturkonzepts unkompliziert und kann für nahezu alle Strukturen zur Routine gemacht werden

Das größte Kapital und die größte Hürde ist das grundlegende Verständnis des 3D-Raums sowie seiner Konventionen, wie sie in moderner 3D-Software zu sehen sind. Das Wissen über 2D-Zeichnen ist zwar eine wertvolle Fähigkeit, bietet jedoch nicht die Möglichkeit, Modelle im 3D-Raum zu erstellen. Die Ausrichtung und Übersetzung der Ausrichtung von Objekten, die Navigation in einer Szene und das einfache Zeichnen erfordern in 3D etwas mehr Berücksichtigung. Auf der anderen Seite bietet das Erstellen in 3D viele Vorteile. Sie sind beispielsweise nicht mehr an die Möglichkeit gebunden, sich die Projektionen von 3D-Ideen auf eine 2D-Zeichnungsebene vorzustellen. Viele Funktionen, die in einer 2D-Ansicht manchmal verwirrend oder unklar waren, sind sofort verständlich, wenn Sie das Objekt einfach so drehen, als ob es in Ihrer Hand wäre..

Modellierungssoftware

Um die für das 3D-Druckverfahren erforderlichen STL-Dateien zu erstellen, muss ein Architekt ein 3D-Modellierungspaket auswählen. Normalerweise hängt die Auswahl von den Vorlieben ab, da fast jedes moderne 3D-Softwarepaket die Fähigkeit besitzt, 2D-Geometrie nach Industriestandard (DWG, AI, DXF usw.) zu exportieren / importieren. Die Mehrheiten verfügen über ausgezeichnete Organisations- und Workflow-Tools (d. h. Layering, Verlauf). Darüber hinaus kann jeder entweder direkt nach .stl oder in ein Format exportieren, das anschließend mit einem Softwarepaket eines Drittanbieters in .stl übersetzt werden kann.

3D gedruckte Architekturmodelle

Stereolithographie (SL) wird allgemein als das erste 3D-Druckverfahren anerkannt. Es war definitiv das erste, das kommerzialisiert wurde. SL ist ein laserbasiertes Verfahren, das mit Photopolymerharzen arbeitet, die mit dem Laser reagieren und aushärten, um auf äußerst präzise Weise einen Feststoff zu erzeugen und sehr genaue Teile zu erzeugen. Es ist ein komplexes Verfahren, aber einfach ausgedrückt, das Photopolymerharz wird in einem Bottich mit einer beweglichen Plattform im Inneren gehalten. Ein Laserstrahl wird in den X-Y-Achsen über die Oberfläche des Harzes gerichtet, basierend auf den 3D-Daten, die der Maschine zugeführt werden (die STL-Datei), wobei das Harz genau dort aushärtet, wo der Laser auf die Oberfläche trifft. Nachdem die Schicht fertig ist, fällt die Plattform in der Wanne um einen Bruchteil (in der Z-Achse) ab, und der Laser zeichnet die nachfolgende Schicht nach. Dies wird fortgesetzt, bis das gesamte Objekt fertig ist und die Plattform zum Entfernen aus dem Bottich gehoben werden kann.

· DLP (Digital Light Processing) ist insofern ähnlich wie die Stereolithographie, als es sich um ein 3D-Druckverfahren handelt, das mit Photopolymeren arbeitet. Der Hauptunterschied ist die Lichtquelle. DLP verwendet eine konventionellere Lichtquelle, beispielsweise eine Bogenlampe, mit einer verformbaren Spiegelvorrichtung (DMD) oder einer Flüssigkristallanzeige, die in einem einzigen Durchgang auf die gesamte Oberfläche des Bottichs aus Photopolymerharz aufgebracht wird, wodurch diese normalerweise hergestellt wird schneller als SL.

Modell erstellen

Meistens erstellt ein Architekt sein 3D-Modell auf der Grundlage vorhandener Informationen. Es gibt jedoch Fälle, in denen eine Struktur einfach genug ist (oder der Architekt ein frühes Konzeptmodell entwirft), die die Erstellung eines Modells verdient Vom Konzept bis zur Fertigstellung komplett in einem 3D-Softwarepaket. Ein guter Ausgangspunkt für jeden Architekten ist die Entscheidung für einen Maßstab, in dem er konstruieren wird. Solange der Architekt im Voraus plant und seine SPF-Größe und seinen Skalierungsfaktor berücksichtigt, gibt es keine Grundlage, nicht im Maßstab 1: 1 zu modellieren. Die Modellierung im Verhältnis 1: 1 ermöglicht es einem Architekten, sein Wissen über gängige Größen für Fenster, Deckenhöhen, Türen usw. als Grundlage zu verwenden. Alle Merkmale, die ein Architekt bauen möchte, werden von seiner SPF-Größe für das Projekt bestimmt

Organisationstechniken

Dieselben Organisationstools, auf die in einem 2D-Entwurfsprogramm zugegriffen werden kann, sind in den meisten 3D-Entwurfsprogrammen verfügbar. Dazu gehören Gruppierungen, Mengen, Ebenen sowie verschiedene Arten von Hierarchiebeziehungen. Wie bei den meisten Designarbeiten gibt es verschiedene Möglichkeiten, dasselbe zu tun. Was mit Ebenen erreicht werden kann, kann auf ähnliche Weise durch korrektes Ausblenden, Gruppieren und Einfrieren von Objekten erreicht werden. Wählen Sie eine Methode, die für Sie funktioniert, und bleiben Sie dabei. Wenn es an der Zeit ist, Ihr Modell zu überarbeiten, werden Sie froh sein, dass Sie sich die Zeit genommen haben, Ihr Projekt zu organisieren, und Aktualisierungen werden nicht zu zeitaufwändigen Suchen nach Objekten in einem schwindelerregenden Labyrinth aus Splines und Eckpunkten.

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