صنعت رو به رشد چاپ سه بعدی (3D Printing)

5-1مدل KPF از کانسپت، نما، و جزئیات ساختمان. تصویر © جان چو(John Chu) / کوهن پدرسن فاکس و شرکا (Kohn Pedersen Fox Associates)

 

این مقاله به قلم مارک کریستال (Marc Kristal) در مجله ی متروپولیس (Metropolis) با عنوان اصلی “جزییات دیجیتالی”(“Digital Details”) ، به چاپ رسید و به کارهای NRI ، یک شرکت پیشتاز نیویورکی زمانی که چاپ سه بعدی را به کار بست (یا ترجیحا، تولید افزوده) نگاهی می اندازد و به این نتیجه می رسد که روی هم رفته صنعتی در این تولید ماشینی وجود دارد.

اول از همه: اصطلاح “چاپ سه بعدی” “3D printing ” به عقیده ارتور یانگ اسپیوی (Arthur Young-Spivey)،متخصص ساخت دیجیتال در NRI، دفتر مرکزی نیویورکی عرضه کننده خدمات ریپروگرافی برای معماران و کسبه ی آن ها، یک نام اشتباه است. اصطلاح درست” تولید افزوده”( additive manufacturing) است. او توضیح می دهد که ” مردم از اصطلاح چاپ سه بعدی استفاده می کنند زیرا توانایی چرخش سر در اطراف آن را دارند، اما اغلب،با هم اشتباه می گیرند”

منظور یانگ –اسپیوی این است که فرآیندی که در آن فایل دیجیتال به یک شی تبدیل می شود ، “چاپ” نیست که معمولا می توان از نیاز به رنگ دانه در یک زیر لایه ، این را درک کرد. او می گوید با چاپ سه بعدی ” به جای استفاده از کاغذ، از پودر یا پلاستیک استفاده می شود. همه ی اینها همزمان در یک لایه است”. هرچه لایه نازک تر باشد و هرچه فرآیند بیشتر زمان ببرد، کیفیت بهتر می شود. او اضافه می کند که ” همیشه یک مرحله بعد از تولید وجود دارد و آن تمیز کردن مدل است” . “به همین دلیل است که چرا تولید افزوده تعریف صحیح تری است.

 

5-2علاوه بر کار کردن به تنهایی با 350 مشتری در نیویورک، NRI از دستگاه ها و متخصصین در خانه، در شرکت معماری کوهن پدرسن فاکس و شرکا (KPF) نگهداری می کند. در تصویر بالا فرانک مدینا (Frank Medina) از شرکت NRI مشغول تمیز کردن مدل در KPF است. تصویر © جان چو / کوهن پدرسن فاکس و شرکا

 

نکته دوم : فایلی که از روی آن مدل ساخته می شود مهم تر از چاپگر است. در واقع، یانگ اسپیوی می گوید که تسلط بر نرم افزار بسیار سخت، کلید تولید یک نتیجه ی عالی است. او می گوید: ” نرم افزار سه بعدی ، پیچیده است. فهم نکات ظریف ابزارهای مختلف این برنامه،به این منظور که بتوان به یک خروجی خاص رسید و آموختن آن، سال ها زمان می برد” . ” حرکت قطعات، تکه های یکپارچه، تلرانس، محاسبه ی انقباض و انبساط ، حتی تحلیل تنش ها (stress analyses) – همه ی اینها زمانی که یک طرح را در کامپیوتر قرار می دهید، در نظر گرفته می شود.”

“این به معنی کاستن از اهمیت چاپگر نیست، چاپگری که درجه ی پیچیدگی خود را دارد.” یانگ اسپیوی گفت که ” ما چندین عدد در فروشگاه های مختلف داریم”، مرا به دستگاه های استاندارد و با وضوح بالای قدیم برد که در فضای زیر شروانی دفتر منهتن NRI ، بر روی پلاستیک ABS ، مایع پلی جت – بهبود یافته با UV به انگلیسی (polyjet UV-cured liquid) و پودر چاپ می کردند. “ ما می خواهیم به یک ظاهر مشخص و نتایج متفاوت برسیم.” این شامل رنگ ها، الگوها و بافت های متعدد می شود و پس از اتمام به محدوده ای از سخت و تیره تا انعطاف پذیر و شفاف ، می رسد. او می گوید:” شما می توانید معرف آن باشید” .” اگر تحلیل کنید که چگونه باد اطراف یک ساختمان جریان می یابد، می توانید به عنوان قسمتی از مدل آن را چاپ کنید.”

 

5-3 مراحل برداشتن چاپ نهایی از ZPrinter 650 دفتر NRI ، تصویر © جان چو / کوهن پدرسن فاکس و شرکا.

 

یک مولفه چهارم وجود دارد : اسپیوی می گوید:” اسکن سه بعدی (3D scanning) اغلب تنها راه برای برداشتن چیزی از دنیای واقعی و وارد کردن آن به کامپیوتر است” . او توضیح می دهد که یک مجسمه ساز می توان مدل یک سر رسی را بسازد، آن را با اسکن به نرم افزار وارد می کند، طرح های دیجیتالی به جمجمه می افزاید، سپس شی به وجود آمده را چاپ می کند.او می افزاید: ” انجام این کار با دست، اگرغیر ممکن نباشد، بسیار سخت است ” . تمام اتاق ها هم می توانند اسکن شوند، این یک مزیت برای طراحان داخلی است تا نقشه ها را به مشتری ها ارائه کنند.

در سال 2005 شرکت معماری (Kohn Pedersen Fox Associates (KPF، اولین بار NRI را که روش های سنتی ریپروگرافی شرکت استفاده می کرد، تشویق کرد که ساخت دیجیتال را به مهارت های خود بیافزاید. آن ها نیز تعدادی از دستگاه ها و متخصصان NRI را در دفتر نیویورکشان به صورت تمام وقت نگهداشتند. ” من کسی را نمی شناسم که به سرویس دهنده های ثالث برای دریافت این خدمات بپیوندند.” فقط NRI با تمام آشنایی اش با فناوری این کار را کرد. یانگ اسپیوی می گوید: “افراد اینجا باید روی آن تحقیق کنند، زیرا بسیار متفاوت از پلاترها و چاپگرهای دو بعدی است” . امروزه، چاپ سه بعدی به طور گسترد صنعت، و لیست مشتری های نیویورکی NRI (تقریبا 11 شرکت دیگر در سرتا سر جهان وجود دارند) که به 350 عدد افزایش یافته، را در بر می گیرد که بیشتر آن ها معمار هستند. خدمات این شرکت از چاپ های ساده فایل های که برای آن ها فرستاده می شود است تا مشارکت مانند آنچه با KPF داشتند. NRI همچنین با مشتریان کار می کند تا مطمئن شود فایل ان ها قابل چاپ است، و طرح را تنظیم می کند تا با توانایی های دستگاه منطبق شود، و سمینارهایی را ترتیب می دهد تا اطلاعات شرکت را درباره ی کارهایی که چاپگرها می توانند انجام دهد بالا ببرد. جاستین لویتز (Justin Levitz) مدیر فناوری سه بعدی NRI می گوید: ” هدف حفظ جایگاه هنری مشتریانمان است”

5-4چاپگر چند رنگ سه بعدی می تواند سیستم پیچیده ی MEP را مدل سازی کند ، مانند این مدل NRI . تصویر از شرکت NRI

 

مزایای استفاده از مدل سازی های سنتی زیاد است. دست بالا ولی ، با توجه به زمانی که چاپ در بر می گیرد، سرعت است. بروگن(Brogan) می گوید: ” ما کار را به محض اینکه فایل خود را تحویل دهید در 4:30 بعد از ظهر شروع می کنیم و کار در طول شب انجام می شود، و صبح شما مدل خود را دارید”. ” در یک ساخت” –چنانچه به ان شروع به کار چاپ(print run) می گویند می توان مدل های متعددی تولید کرد. می توان 35 تا 40 مدل در هفته تولید کرد.

اگر کامپیوتر دست معماران را برای اعمال زاویه مناسب باز بگذارد و اجازه ی به وجود آوردن فرم های آزاد بیشتری را بدهد، یانگ اسپیوی اشاره می کند که چاپ سه بعدی مشکل مدل سازان در به وجود آوردن پیچیدگی فرم خمیده را در یک شکل به دقت ساخته شده ،جبران می کند. (باید اعتراف کرد که فناوری تسهیل کننده است و نه جایگزینی برای کارهای دستی از مد افتاده. او می گوید: ” در نهایت، فقط یک ابزار دیگر برای ساخت است”.) مزیت دیگر آن میزان جزییاتی است که یک چاپگر با وضوح بالا می تواند تشخیص دهد. بورگن می گوید: ” ما یک مدل کانسپچوال اولیه به وجود می آوریم، اما نمای خاصی را به طور باورنکردنی به آن اضافه می کنیم”. ” می توانید جداره ی دیوار ،جرزهای پنجرها (mullions)، و وضعیت کنج ها را ببینید.” و این توانایی برای ارائه به مشتریان کم مفید نیست.

توانایی به وجود اوردن تعداد زیادی نسخه از یک کانسپت ، مزیتی حتی بیشتر برای دنیای طراحی صنعتی دارد چنانچه یانگ اسپیوی می گوید:” هر محصول می تواند 10000 تکرار شود”. علاوه بر بالا بردن سرعت نمونه سازی، چاپ سه بعدی به طراحان اجازه می دهد که بسرعت محصول خود را به بازار عرضه کنند، و به بازخوردهای مصرف کنندگان سریع تر پاسخ دهند. قبل از شروع کار bhold ، یک شرکت طراحی مبتنی بر اینترنت که محصولات خود را چاپ سه بعدی می کند، مشتری NRI،سوزان تایینگ (Susan Taing) در یک کسب و کار خانوادگی کار می کرد و کالا از کشور چین وارد می کرد و از الگوهای تاریخی ساخت خسته شده بود. تایینگ تعریف می کند : “تمام ایده ها باید از مجرای شرکت های بزرگ بگذرد به دلیل سرمایه زیادی که هر سفارش نیاز دارد، بنابراین خلاقیت را خفه می کنند”. ” حداکثر 6 تا 9 ماه را برای چیزی که مردم می خواهند باید پیش بینی کنید، زیرا همین قدر طول می کشد که یک سفارش به بازار برود. اگر همه چیز خوب پیش برود، شش تا نه ماه برای ارسال محموله بعدی باید صبر کنید. اگر خوب پیش نرود، سفارش شما در صورت موجودی قرار می گیرد. آن محصول را توسعه نخواهید داد زیرا تمرکز خود را بر روی خلاص شدن از آن می گذارید”. تایینگ که در بازاریابی محصول برای گوگل کار کرده است و می گوید که قصد داشت سابقه خود را در تکنولوژی با صنعت و ساخت، ادغام کند و یک روش خلق کند. و bhold که عرضه کننده ی یک خط تولید اشیاء فشرده و توپر مانند bneat earbud organizer است، وسایل حمل کاملی را محقق کرد. “ما در ماه آوریل شروع کردیم، و در مدت سه ماه، چهار محصول را روانه ی بازار کردیم.” تایینگ برنامه ی آزمایشگاه های bhold را به وجود آورد، که مصرف کنندگان را قادر می سازد نمونه های اولیه را دریافت کنند و نظر دهند، به طوری که اصلاح محصول ماه ها یا سال ها به تاخیر نمی افتد.

 

5-5 تحقیقات بر روی انواع مختلف چاپ سه بعدی در KPF . تصویر © جان چو / کوهن پدرسن فاکس و شرکا

 

“جنبه های مادی زیاد خواهد بود ” یانگ اسپیوی وقتی در مورد آینده صحبت می کرد این را گفت. ” در حال حاضر ، چند صد ماده را می توانید چاپ سه بعدی کنید، و این امر در آینده گسترش می یابد. شما قادر خواهید شد چند ماده را در یک زمان چاپ کنید”. او موس ای ساخته شده از پلاستیک سخت، لاستيک و فلز را از روی میزش برداشت و اضافه کرد : ” چقدر تا زمانی که بتوانیم تمام یک شی را چاپ کنیم فاصله داریم؟ آن زمان همه چیز از هم گسیخته خواهد شد”، او تغییری در مدل تولید جهانی را پیشنهاد می کند که در آن لیست ها بلند کالا به وسیله اشیاء چاپ شده ی سفارشی جایگزین می شوند. تایینگ به نکته ی مشابهی اشار می کند. او می گوید:”شبیه صنایع غذایی است. مردم سال ها مرغ ارزان و گوشت گاو می خریدند و اهمیت نمی دادند که آن ها از کجا آمده اند. سپس به رشد مواد غذایی محلی علاقه نشان دادند، و آن امر جنبشی را آغاز کرد. همان اتفاق برای این محصولات خواهد افتاد – ما به یک بازار ماهر در صنعت و هنر با مراکز کوچکتر بسیار، باز خواهیم گشت، ، این امر بوسیله ی تکنولوژی محقق می شود.

 

با توجه به گفته ی بروگن ، نگاه او ساده، سودگرايانه و خانه محور است. او می گوید: ” چاپگرهای رومیزی که می توانند در چند ساعت مدلی با کیفیت بالا تولید کنند، در سراسر دفتر توزیع می شود . این کار می تواند پنج سال طول بکشد، اما این اتفاق خواهد افتاد.”

 

 Marc Kristal . “The Burgeoning Craft of 3D Printing” 04 Apr 2014. ArchDaily. Accessed 30 Apr 2014.



برای مشاهده لیست کامل مقاله های معماری سایت اینجا را کلیک کنید.


جدیدترین مقاله های معماری ما را از طریق پست الکترونیک دریافت کنید

آدرس email خود را در این کادر وارد کنید.

توسط FeedBurner


There are 2 comments left Go To Comment

  1. moosavi /

    سلام
    وقت بخیر
    با فتوشاپ سی سی ضاهراً میشه طرح سه بعدی برای پرینتر های 3 بعدی اجرا کرد.
    من فتوشاپ رو بلدم و باهاش کار می کنم.اگر مبحث اجرای طرح 3 بعدی در فتوشاپ رو اموزش می دید ممنون میشم به من اطلاع بدید تا از دانشتون استفاده کنم.ممنون

    1. friendly / Post Author

      برای چاپ سه بعدی، اول باید مدلسازی 3 بعدی را یاد بگیرید. ما در ادامه آموزش ها و با مقاله های جانبی طرز مدلسازی سه بعدی را اموزش خواهیم داد.و به روش چاپ سه بعدی از مدل های سه بعدی هم خواهیم پرداخت.

Leave a Reply

به ما امتیاز دهید:
به این صفحه

به این سایت