چگونه یک مدل معماری با پرینتر سه بعدی بسازیم؟
- علمی و تحقیقاتی هنر و معماری
فاطمه کلانکی
- 0
- 8 دقیقه خوانده شده
“هیچ طرح، چاپ اوزالید یا مدل سه بعدی و دیجیتالی قادر به ارائه ی جزئیاتی که پرینتر سه بعدی شما از مدل های معماری تان می دهد، نیست. چاپ سه بعدی کار شما را آسان تر، سریع تر و به مراتب بی نقص تر میکند.
پیشرفت تکنولوژی چاپ سه بعدی در بیست سال اخیر باعث تغییر روند کاری بسیاری از صنایع شده و بخش معماری هم از این قاعده مستثنی نبوده است. چاپ سه بعدی جایگاه مهمی در مراحل مختلف روند توسعه املاک پیدا کرده و می توان گفت شرکت های معماری نهایت استفاده را از سرعت، دقت، قیمت و بازده ی چاپ سه بعدی می برند. همچنین ارائه دهندگان روش های سنتی مدل سازی با آغوش باز این تکنولوژی را که به آن ها در تولید مدل دقیق تر با سرعت بیشتر و هزینه ی کمتر کمک می کند، پذیرفته اند.”
در اینجا ما مراحلی که لازم است شما درمورد پرینتر، نرم افزار و روش های شروع مدلسازی بدانید را پوشش میدهیم؛ مراحلی از قبیل:
- استفاده از نرم افزار طراحی کامپیوتری برای ساخت مدل
- آماده سازی مدل برای چاپ سه بعدی
- قراردهی مدل در نرم افزار اسلایسر پرینتر
- چاپ مدل
- اصلاح نهایی مدل با کنار هم قرار دادن قطعات، سنباده کشی سطح، نقاشی و …
همچنین به ابهامات احتمالی پیش آمده در هنگام کار با پرینتر سه بعدی شخص ثالث برای ساخت مدل، پاسخ خواهیم داد.
معمارها از چاپ سه بعدی چه سودی میبرند؟
ابتدا کمی به عقب برمی گردیم تا به این سوال پاسخ دهیم: چرا باید مدل معماری را چاپ کنیم؟
معمارها نقشی اساسی در توسعه انواع ساخت و سازهای جدید دارند. پس از مالک، آنها دومین کسانی هستند که در پروژه ی ساخت و ساز، از ایده پردازی تا اجرا، به طور کامل درگیرند. بنابراین چاپ سه بعدی از روش های مختلفی میتواند شانس موفقیت این پروژه ها را بالا ببرد.
توسعه طراحی
به گفته ی طراحان، خلق کردن یک فرایند تکراری است. ساختمان های جدید و طراحی های خاص ایده پردازی میشوند، روی کاغذ یا به صورت دیجیتال کشیده می شوند و بارها و بارها اصلاح میشوند. چاپ سه بعدی به معمار این امتیاز را میدهد که طرح خود را به صورت فیزیکی با سرعت بیشتر و هزینه ی کمتر و در نهایت طرح نهایی را با قیمت و زمان مقرون به صرفه تری، ارائه دهد.
رقابت برای قرارداد
شرکت های معماری ممکن است برای ارائه و تائید طرح خود با هم وارد رقابت شوند. در برخی از پروژه های مهم و خاص ممکن است طراحی و پیش نمایش کامپیوتری برای نشان دادن ظرافت و برتری طرح شما کافی نباشد. ارائه سه بعدی طرح اغلب باعث تمایز آن و در نهایت به دست آوردن قرارداد میشود.
ارائه به مصرف کننده
ارائه ی طرح نهایی ساختمان یکی از دیگر مراحل مهمی است که چاپ سه بعدی میتواند در آن نقش مهمی داشته باشد. عموما مشتری ها درمورد ارائه فیزیکی طرح ساخت یا توسعه ساختمان راحت تر میتوانند اظهار نظر کنند تا یک ارائه دیجیتالی.
رایزنی عمومی
معمولا پروژه ها نیازمند تصویب شورای محلی یا مرکز مرجع طراحی هستند و این نهادها ملزم به رایزنی با عموم افراد مربوطه جهت بررسی نقشه ی معمار می باشند. یک مدل سه بعدی میتواند طرح را در چارچوب یک کانتکست در اختیار مخاطب قرار دهد و به عموم افراد خارج از صنعت در درک مفهوم توسعه کمک کند.
بازاریابی و فروش
وقتی سازهای رو به اتمام است توسعه دهندگان مسکن بر اساس طرح های معماری مدلهایی با مقیاس بسیار دقیق از سازه های خود میسازند که به فروش بخش های مسکونی و تجاری کمک میکند. چاپ سه بعدی با تکنیک های سنتی مدل سازی ترکیب میشود تا مدل های دقیقی در مقیاس بزرگ ایجاد کند که در نوع خود اثر هنری به شمار می رود.
انواع چاپ سه بعدی مناسب برای معماری
اکنون که تصمیم به چاپ سه بعدی مدل های معماری خود گرفته اید این سوال برایتان پیش می آید که چه پرینتری مناسب من است؟
انتخاب پرینتر بستگی به بودجه، میزان آشنایی شما با سخت افزار و چندین مورد وابسته به کسب و کارتان دارد. ما اینجا سه مدل از پرکاربردترین پرینترهای سه بعدی در زمینه ی چاپ مدل های معماری را بررسی میکنیم.
پرینترهای فیلامینتی (FDM)
بخش اعظمی از پرینترهای ارزان قیمت FDM، که فیلامنت را از طریق نازل های خود اکسترود می کنند، در زمینه طراحی داخلی استفاده می شوند. از مزایای اصلی پرینترهای FDM، جدا از قیمت ارزان آن، میتوان به قابلیت تعویض فیلامنت مورد استفاده در مدل یا قسمت هایی از آن جهت تولید سازهای با رنگ و مواد مختلف اشاره کرد. هر چند استفاده از یک یا حداکثر دو فیلامنت به طور همزمان ممکن است.
بسته به کیفیت (همینطور قیمت) پرینترهای FDM، ممکن است بعد از اتمام چاپ به کارهای بیشتری از قبیل سنباده زدن خط لایه ها و از بین بردن زیربری ها جهت رسیدن به کیفیت مورد نظر قبل از نقاشی و تکمیل کارهای نهایی ظاهری، نیاز داشته باشید.
نوعی دیگر از پرینترهای FDM، دو اکسترودری هستند که فیلامنت رشته ای را از دو نازل خارج میکنند. این مدل برای چاپ با یک فیلامنت و اضافه کردن ساختارهای پشتیبانی با فیلامنت دیگر، مثل مواد حلال، قابل استفاده اند.
استریولیتوگرافی (رزینی)
استریولیتوگرافی(SLA) از پلیمر رزین مایع استفاده میکند که توسط لیزر UV جامد میشود. جزئیات در سطح قابل توجهی اجرا و مدل هایی با سطح صاف و مداوم تولید می شوند. برخی از پرینترهای کوچک و رومیزی SLA در فروشگاه به فروش میرسند ولی برای اجرای طرح های معماری بیشتر پرینتر های حرفه ای بزرگ استفاده می شوند. چاپ مدل بزرگتر باعث ارائه ی مدل کامل تری میشود؛ به این معنا که شما زمان کمتری را صرف سنباده کشی جهت از بین بردن خطوط اتصال و تغییر ظاهر مدل می کنید.
مانند مدل FDM ، شما فقط میتوانید از یک فیلامنت استفاده کنید. همچنین پرینترهای رزینی تنوع مواد کمتری نسبت به پرینترهای FDM دارند.
چاپ رنگی بایندر جت
پرینترهای سه بعدی بایندر جت با استفاده از پودرهای پلاستیکی قادر به تولید مدله ایی با جزئیات دقیق و بدون نیاز به زیربری است. مشخصا این روش باعث کاهش کارهای معمول بعد از چاپ میشود؛ چرا که مدل چاپ شده تقریبا کامل است و نیازی به رنگ کردن ندارد. پس از پاک کردن پودرهای اضافی مدل در نوعی چسب تصفیه شده غوطه ور میشود تا قطعات خارجی آن به هم چسبیده و مقاوم تر شود. این پرینترها یک انتخاب ایده آل برای ارائه طرح نهایی معماری مثل کانتکست و ایجاد مدل های بزرگتر می باشد.
پرینترهای FDM رنگی نیز تولیده شده اند ولی برای مدل های معماری بیشتر چاپ ها با تکنولوژی بایندر جت با مولتی جت فیوژن صورت میگیرد. برخی از شرکت ها و کمپانی های مدل سازی از این روش برای ساخت مدل های مونوکروم استفاده می کنند تا ظاهری مات و شکننده به آنها بدهند و در نهایت مدلی با کیفیت و ظاهر مجسمه داشته باشند.
تنها نکته ی منفی پرینترهای رنگی بایندر جت و تکنولوژی های مشابه آن، هزینه های چند ده هزار دلاری آنهاست. خوشبختانه می توانید از این نوع ابزارها در سیستم های شخص ثالث استفاده کنید.
فرایندهای پس از چاپ مدل
با وجود تمام مزایای چاپ سه بعدی، از بسیاری جهات این کار یک روند طولانی و پرزحمت است. تمام مدل های سه بعدی چاپ شده یک سری فرایند پس از تولید دارند که شامل پاکسازی و از بین بردن ساپورت میشود. برای گرفتن بهترین نتیجه به یک فرد ماهر و زبردست که معمولا فردی است که بارها کار مدلسازی انجام داده، نیاز دارید.
بیشتر پرینترهای سه بعدی مدل هایی شفاف یا با رنگ خاکستری مایل به سفید که ظاهری پلاستیکی دارند، تولید می کنند. در صورتی که نتیجه ی کار مطلوب نباشد باید مراحل مدلسازی سنتی مثل اسپری زدن و نقاشی کردن، جهت بهبود جنبه های بصری مدل انجام شود.
چاپ سه بعدی برای تولید مدل هایی با جزئیات ریز و دقیق گزینه ی فوق العاده ای است اما این تکنولوژی محدودیت های خودش را نیز دارد. با توجه به مواد استفاده شده در چاپ مدل های پلاستیکی، اغلب آنها شکننده هستند. برای حل این مشکل، ساختارهای پشتیبانی درونی چوبی یا فلزی مهندسی شده وجود دارند که مقاومت سازه را افزایش می دهند.
وقتی چاپ سه بعدی و روش مدلسازی سنتی به درستی با هم تلفیق شوند، نتیجه ی کار بینقص خواهد بود.
طرز چاپ مدل سه بعدی
قبل از اینکه وارد جزئیات شویم از خودتان بپرسید که آیا ارزشش را دارد که مدلتان را خودتان بسازید یا باید با یک شرکت ارائه دهنده ی خدمات چاپ سه بعدی که در ساخت مدل معماری تخصص دارد کار کنید. چه برای یک شرکت معماری شناخته شده کار کنید چه مستقل، این سوالی است که اهمیت ویژه ای دارد. شما اساسا نیاز دارید که بدانید باید چه میزان سرمایه روی تجهیزات چاپ سه بعدی، افراد ماهر، مواد و فضای کاری که برای رسیدن به نتیجه ی مطلوب نیاز دارید، بگذارید. بیشتر مشتری های ما فضای لازم برای چاپ سه بعدی را در خانه دارند اما با این حال برای ارائه ی نهایی مدل سه بعدی خود به ما مراجعه میکنند.
مدل های سه بعدی خانگی
هیچ طراحی، چاپ اوزالید یا مدل سه بعدی و دیجیتالی نمیتواند جایگزین کیفیت واقعی و دقیقی که مدل های چاپ سه بعدی ارائه میدهند، باشد. با پرینتر سه بعدی شما میتوانید طراحی های خود را بارها و بارها با کمترین هزینه امتحان کنید تا به نتیجه ی مورد تائید مشتری خود برسید.
در ادامه به مواردی که لازم است برای چاپ خانگی بدانید میپردازیم.
نرم افزار طراحی سه بعدی
درمورد سخت افزارها و ماشین ها توضیحاتی داده شد. اکنون میخواهیم درمورد نرم افزار صحبت کنیم. همانطور که هر معمار مدرنی میداند، قبل از چاپ باید طرح های دو بعدی و اوزالید در نرم افزار سه بعدی بازسازی شوند. اگر معمار هستید احتمالا کار با نرم افزارهای طراحی کامپیوتری (CAD)مثل AutoCAD، Rhino یا SketchUp Pro و یا نرم افزارهای مدل سازی اطلاعات ساختمان (BIM) مثلRevit یا MicroStation را بلدید.
در شرکت ثمین 3D، ما از انواع مختلفی از نرم افزارها به خصوص AutoCAD و Rhino استفاده می کنیم.
مدل های سه بعدی پوسته دارند.
اینکه از کدام نرم افزار طراحی یا مدل ساز سه بعدی استفاده میکنید اهمیتی ندارد؛ ساخت یک مدل سه بعدی معماری با چاپ قسمت های مختلف و اتصال آنها به یکدیگر صورت میگیرد. این بخش ها که پوسته یا گره نام دارند، اجزایی هستند که مدل شما را کامل می کنند. به عنوان مثال سقف مدل ساختمان شما یکی از این اجزا است که باید جداگانه چاپ شود. یک مدل معماری ممکن است از ده ها، صد ها و یا حتی هزاران قسمت تشکیل شده باشد.
برای یک چاپ موفقیت آمیز، تک تک این قسمت ها باید کامل و با دیواره ی ضخیم چاپ شده باشند. چرا که دستیابی به بهترین نتایج در چاپ سه بعدی در صورتی امکان پذیر خواهد بود که طرح سه بعدی غیرقابل نفوذی به پرینتر بدهید. نرمافزار پرینتر شما به شما میگوید که مدلتان غیرقابل نفوذ و قابل چاپ هست یا نیست و اگر نبود باید مدلتان را برای چاپ سه بعدی اصلاح یا آماده کنید.
اصلاح کردن مدل ها
بیشتر پرینترهای سه بعدی رومیزی دارای نرم افزار برش دهنده هستند که به طور اتوماتیک مدل شما را اصلاح میکند. اگر میخواهید کنترل بیشتری روی فرایند داشته باشید یا نرم افزار برش دهنده تان به خوبی کار نمیکند، گزینه های مختلفی برای تغییر فایل های ذخیره سازی (STL) مدل شما وجود دارد.
بسیاری از برنامه ها مثل برنامه ی بلندر(CAD program Blender) که رایگان است، جهت اصلاح فایل های ذخیره سازی (STL) که در موارد مشابه، مثل مدل های معماری و طرح های مینیاتوری، کاربرد دارند به شما ارائه می دهند.
برای مشکلات جدی تر نرم افزارهای حرفه ای مثل Netfobb یا Magics میتوانند کار شما را انجام بدهند. برای اینکه مدل خود را از نرم افزار CAD به نرمافزار برش دهنده انتقال بدهید، باید آن را در فایل STL ذخیره و سپس در نرم افزار برش دهنده بارگذاری کنید.
برش دادن و پشتیبانی
وقتی نرم افزار برش دهنده یا اصلاح کننده مدل شما را قابل چاپ تشخیص داد، باید پرینتر خود را طوری تنظیم کنید که یک چاپ موفقیت آمیز داشته باشید. پرینترهای FDM برای قرار دادن لایه ها روی یکدیگر از جاذبه استفاده میکنند. نرم افزارهای برش دهنده تک تک لایه ها را به منظور روی هم قرار گرفتن، برش میزند. اگر قطعه نقصی داشته باشد، برنامه آن را با مواد پشتیبانی، که میتوانید بعد از چاپ آنها را حذف کنید، پوشش میدهد. مطمئنا هرچه قطعات پشتیبانی کمتر باشند در آخر کارهای کمتری جهت از بین بردن آنها و سنباده کشیدن قطعات لازم است.
کیفیت پرینتر از موارد دیگری است که باید در نظر بگیرید. در پرینترهای FDM و SLA که کیفیت بالاتری دارند فرایند چاپ طولانی تر است. پرینترهای کم کیفیت برای امتحان طرح و ارائه شکل کلی آن مناسب هستند.
انتخاب ارائه دهنده سرویس چاپ سه بعدی
اگر تصمیم گرفته اید که مدل خود را با کیفیت بهتری نسبت به چاپ خانگی داشته باشید باید فردی را پیدا کنید که چاپ شما را با استانداردهای بالا انجام دهد.
شرکت های زیادی هستند که کار چاپ سه بعدی را به صورت عمومی انجام میدهند ولی تعداد کمی از آنها مدل های معماری را به صورت انحصاری چاپ میکنند. ما به شما سوالاتی پیشنهاد میکنیم که باید برای انتخاب فرد مناسب از آنها بپرسید:
-
آیا فناوری چاپ سه بعدی مورد نیاز شما را ارائه میدهند؟
همانطور که قبلا اشاره کردیم همه ی فناوری های چاپ سه بعدی مناسب معماری نیستند. با در نظر گرفتن مقیاس کامل یک طرح چاپ SLA (رزین) بهترین نوع چاپ برای دستیابی به یک مدل باکیفیت است. چاپ بایندر جت هم میتواند گزینه ی خوبی باشد. چاپ SLS و فلزی هم جالب توجه است اما برای طرح های معماری گزینه ی مناسبی نیست.
- آیا خدمات اصلاح فایل ارائه میدهند؟
شما حتما به اقدامات اصلاحیه ی طرح نیازمند خواهید بود مگر اینکه یک مدلساز دوره دیده باشید. ارائه دهندگان حرفه ای خدمات چاپ مدل های معماری، تیم های مجهزی دارند که با سرعت، دقت و کارایی بالا مدل شما را آماده ی چاپ میکنند. - آیا خدمات ساخت مدل حرفه ای ارائه میدهند؟
در بیشتر موارد تنها چاپ کافی نیست. اکثر اوقات مدل شما به کارهای تکمیلی شامل نقاشی کردن برای رسیدن به یک سطح صاف مات و تک رنگ و یا حتی کارهای حرفه ای تر جهت رنگ آمیزی طبیعی مدل های مینیاتوری، نیاز دارد. شرکت های حرفه ای، خدمات کامل مدل سازی را به عنوان مکمل خدمات چاپ سه بعدی ارائه میدهند تا بتوانید یک تجربه ی خوب از ارائه چند سرویس در یک محل داشته باشید.
چاپ سه بعدی مدل معماری ماندگار است.
هدف هر پروژه ی معماری طراحی است و ارائه ی یک محصول فوق العاده که مشتری را تحت تاثیر قرار دهد، اعتبار شما را افزایش میدهد و به فروش طرح های شما کمک میکند. چاپ سه بعدی دستیابی به تمام این آرمان ها را آسان کرده و وارد یک فضای رقابتی با تمام شرکت هایی که مزایای آن را نادیده میگیرند شده است.
اگر از چاپ سه بعدی در فرایند طراحی و فروش خود استفاده نمی کنید، به یک شرکت معتبر ارائه دهنده خدمات سه بعدی بروید و پس از کسب تجربه و اطلاعات لازم از خدمات پرینترهای سه بعدی، میتوانید فرایند چاپ خانگی را آغاز کنید.
