مقالات

هیچ نقشه‌ای، طرحی، یا مدل سه بعدی دیجیتالی نمی‌تواند چشم اندازی در مقایسه با مدل‌های معماری پرینت سه بعدی(ساخت ماکت با پرینتر سه بعدی) شده شما را فراهم کند.استفاده از  پرینت سه بعدی در معماری باعث سهولت، سرعت، و دقت بیشتر در این فرایند می‌شود.

پیشرفت‌های تکنولوژی پرینت سه بعدی در 20 سال اخیر، نحوه‌ی فعالیت بسیاری از صنایع را تغییر داده و بخش‌های معماری نیز از این امر مستثنی نیستند. پرینت سه بعدی جایگاه خود را در مراحل مختلف توسعه‌ی املاک پیدا کرده است، و می‌توان گفت که شرکت‌های معماری بیشترین سود را از مزایای پرینت سه بعدی از نظر سرعت، جزئیات، هزینه، و کارایی به دست آورده‌اند. ارائه دهندگان روش‌های سنتی ساخت مدل نیز به سرعت این تکنولوژی را به کار گرفته‌اند که به آنها کمک می‌کند تا مدل‌های دقیق تر، سریع تر و ارزان تری بسازند.

شرکت ، Hobs 3D در انگلستان، سال‌ها در حال پرینت سه بعدی مدل‌های معماری بوده است، و من قصد دارم برخی از تجربیات خودم را با شما به اشتراک بگذارم.

در اینجا مراحل مختلفی که برای چاپگرها، نرم افزار، و روش‌های شروع ساخت ماکت پرینت سه بعدی خودتان لازم است بدانید را شرح خواهیم داد، از جمله:

1. برای ساخت مدل‌های سه بعدی خودتان از نرم افزارهای کامپیوتری طراحی کمک بگیرید
2. ماکت خود را برای چاپ سه بعدی آماده کنید
3. مدل خود را در نرم افزار چاپگر سه بعدی خود قرار دهید (اسم نرم افزار اسلایسر می‌باشد)
4. ماکت خود را چاپ کنید
5. با سرهم کردن قطعات، سنباده زدن سطوح، رنگ کردن و غیره، مدل خود را اصلاح کنید.

همچنین انتظاراتی که در حین کار کردن با یک چاپگر سه بعدی برای ساخت مدل وجود دارد را بررسی می‌کنیم.

مزیت‌های چاپ سه بعدی برای معماران در چیست؟(ساخت ماکت سه بعدی)

در ابتدا یک قدم به عقب می‌رویم و بررسی می‌کنیم که چرا ممکن است بخواهید مدل معماری خودتان را چاپ کنید.

معماران در ساخت هر ملک جدیدی، نقشی اساسی دارند. آنها از زمان تصور تا ساخت، درگیر پروژه‌های ساختمانی هستند. به همین ترتیب، راه‌های زیادی وجود دارد که پرینت سه بعدی می‌تواند بر موفقیت یک سرمایه گذاری تأثیر بگذارد.

ساخت مدل با پرینت سه بعدی : توسعه‌ی طراحی

همانگونه که هر طراحی ممکن است بگوید، خلق یک اثر یک فرایند تکراری است. ساختمان‌های جدید و جزئیات خاص در طراحی تصور شده، کشیده شده (فیزیکی یا دیجیتالی)، و بارها و بارها اصلاح می‌شوند.

پرینت سه بعدی به معمار این امکان را می‌دهد تا با سرعت بالا و نسبتا ارزان یک نسخه‌ی فیزیکی از یک طرح را بسازد و به این ترتیب مفهوم نهایی را به صورت مقرون به صرفه و با سرعت بالا، بهبود می‌بخشد.

برنده‌ی مزایده

یک شرکت معماری ممکن است خود را در رقابت با دیگران ببیند تا مفهوم کار خود را نسبت به رقبا ارتقا دهد. برای پروژه‌های بسیار مهم، ممکن است طرح‌ها و تصورات روی صفحه، برای برجسته کردن ویژگی‌های طراحی شما کافی نباشد. چاپ سه بعدی اغلب برای کمک به نشان دادن یک مفهوم در میان بقیه استفاده شده و در نهایت برنده قرارداد می‌شود.

ارائه به مشتری

تأیید نهایی نقشه‌ی یک ساختمان، مرحله مهم دیگری است که پرینت سه بعدی می‌تواند نقش مهمی در آن داشته باشد. مشتری‌ها معمولا در قضاوت کردن ارائه‌ی فیزیکی یک ساختمان یا سازه نسبت به ارائه‌ی دیجیتالی آن، احساس راحتی بیشتری دارند.

مشاوره‌ی عمومی

معمولا پروژه، باید تاییدیه از یک شورای محلی یا یک مرجع برنامه ریزی را داشته باشد، و این نهادها معمولا برای بحث و بررسی در مورد نقشه‌ی یک معمار، باید با یک مرجع محلی مشورت کنند. یک مدل سه بعدی می‌تواند یک طرح را مد نظر قرار دهد و به افراد خارج از این صنعت کمک کند تا درک کنند که توسعه و رشد برای جامعه‌ی آن‌ها چه معنایی دارد.

فروش و بازاریابی

به محض اتمام ساخت، معمولا توسعه دهندگان املاک مدل‌های بسیار دقیقی از پیشرفت‌های خود را بر اساس نقشه‌های معماری که به فروش واحدهای مسکونی و تجاری کمک می‌کنند، می‌سازند.پرینت سه بعدی با روش‌های سنتی مدل سازی ترکیب شده تا نقشه‌ها را در مقیاس بزرگ‌تری ایجاد کند که در نوع خود آثار هنری هستند.

انواع پرینت سه بعدی مناسب برای معماری

حال تصمیم گرفته‌اید که مدل های معماری خود را به صورت سه بعدی چاپ کنید. سوال بعدی شما این خواهد بود که به چه چاپگری نیاز دارم؟

انتخاب چاپگر به بودجه، آشنایی شما با دستگاه‌ها و بسیاری از عوامل دیگر که مختص کار شما هستند بستگی دارد، بنابراین در اینجا، ما سه نوع چاپگر (برای مثال، تکنولوژی‌های چاپگر) که بیشترین استفاده را برای مدل‌های معماری پرینت سه بعدی دارند بررسی خواهیم کرد.

فناوری ساخت افزایشی (FDM):

طیف گسترده‌ای از چاپگرهای ارزان قیمت FDM، که از یک رول فیلامنت که از طریق نازل اکسترود شده استفاده می‌کند، برای پرینت سه بعدی داخلی محبوب هستند. مهمترین مزیت چاپ FDM – جدا از قیمت پایین آن – امکان تعویض فیلامنت‌های پلاستیکی برای تولید مدل یا قطعات مدل در انواع رنگ‌ها و خواص مواد است – اگرچه چاپ کردن تنها با یک یا دو نوع از فیلامنت‌ها در آن واحد امکان پذیر است.

بسته به کیفیت (و معمولا قیمت) چاپگر FDM، ممکن است لازم باشد تا پرداخت سطحی بیشتری انجام دهید تا بتوانید خط‌های لایه‌های چاپ شده را سنباده زده و تکیه‌گاه‌ها را حذف کرده تا به کیفیت مورد نظر خود، قبل از رنگ کردن یا انجام دیگر پرداخت‌های سطحی برسید.

چاپگرهای FDM با دو اکستروژن وجود دارند که از دو نازل، فیلامنت تزریق می‌کنند. این حالت برای چاپ مدل از یک ماده و ساختارهای تکیه‌گاهی با یک ماده دیگر، مانند مواد تکیه‌گاهی محلول که حل می‌شوند، می‌تواند مفید باشد.

استریولیتوگرافی یا سنگ چاپ سه بعدی (رزین)

استریولیتوگرافی (SLA) از یک پلیمر رزین مایع استفاده می‌کند که با استفاده از لیزر UV خشک می‌شود. جزئیات بسیار دقیقی به دست آمده و مدل‌هایی با سطوح صاف و بادوام تولید می‌شوند. برخی از پرینترهای SLA رومیزی در مقیاس کوچک نیز در بازار موجود است، اما برای نقشه‌های کامل، چاپگرهای حرفه‌ای در مقیاس بزرگ بیشتر استفاده می‌شوند. حجم بالای ساخت به شما این امکان را می‌دهد که مدل‌ها به صورت قطعات کامل تولید شوند، این به آن معنی است که زمان کمتری برای مخفی کردن خطوط اتصال و در کل طراحی مدل، اتصالات کمتری وجود خواهد داشت.

مانند چاپگرهای FDM، شما اجازه دارید همزمان فقط با یک ماده چاپ کنید و تعداد مواد موجود برای چاپگرهای رزینی، کمی کمتر از FDM هستند.

تزریق چسب رنگی

با استفاده از پودر پلاستیکی به عنوان ماده‌ی چاپ، پرینترهای سه بعدی تزریق کننده‌ی چسب رنگی، قادر به تولید مدل‌هایی با جزئیات زیاد و تمام رنگی بدون نیاز به تکیه گاه هستند. از آنجایی که پرداخت بسیار کمی لازم است و احتیاج به رنگ کردن نیست، این روش به طور قابل توجهی فرایندهای پس از چاپ را کاهش می‌دهد. پس از اینکه پودر اضافی پاک شد، قطعه در یک چسب تثبیت کننده غوطه ور می‌شود تا قسمت بیرونی آن درزگیری شده و به مقاومت آن افزوده شود.

این روش یک گزینه‌ی ایده آل برای ارائه‌ی مدل نهایی معماری، مانند مدل‌های پایه و مطالعات نقشه برداری در مقیاس بزرگ است.

چاپگرهای FDM رنگی وجود دارند، اما برای مدل‌های معماری، غالبا چاپ با فناوری تزریق چسب رنگی یا فناوری ذوبی تزریق رنگی انجام می‌شود. برخی از کارخانه‌ها و شرکت‌های مدل سازی نیز با این فناوری به صورت تک رنگ چاپ می‌کنند تا به یک سطح مات دست پیدا کنند که کیفیت مجسمه‌ای به خود بگیرد.

نکته منفی این فرایند این است که دستگاه‌های تزریق چسب رنگی و فناوری‌های مشابه، ده ها هزار دلار برای شما هزینه در بر دارند. خوشبختانه این دستگاه‌ها را می‌توان به صورت شخص ثالث در اختیار داشت. اطلاعات بیشتر در پایین موجود هستند.

به فرایندهای پرداخت پس از ساخت مدل پرینت سه بعدی احتیاج است

با وجود تمام مزایای پرینت سه بعدی در معماری، از بسیاری جهات این فرآیند پر کار است. همه مدل‌های چاپ شده‌ی سه بعدی، به مقدار متفاوتی از فرایندهای پرداخت سطحی به شکل تمیز کردن و از بین بردن تکیه گاه ساخت نیاز دارند. برای رسیدن به بهترین نتیجه، به کمک فردی ماهر و چیره دست نیاز است که اغلب کسانی که خود را به عنوان مدل ساز می‌بینند این ویژگی را دارند.

اکثر مدل‌های پرینت سه بعدی شفاف یا خاکستری مایل به سفید هستند و ظاهر پلاستیکی دارند. در صورتی که این ظاهر مطلوب نباشد، از فرایندهای سنتی ساخت مدل، مانند اسپری کردن و جلوه‌های رنگی برای بهبود و ارتقا تأثیر بصری مدل‌های چاپی استفاده می‌شود.

پرینت سه بعدی برای تولید مدل‌های دقیق و با جزئیات زیاد بسیار عالی است، اما فناوری‌های مختلف محدودیت‌های خاص خود را دارند. به دلیل خواص مواد پلاستیک‌های پرینت سه بعدی، مدل‌ها گاهی اوقات شکننده هستند. برای حل این مسئله می‌توان ساختارهای تکیه گاه داخلی را از چوب یا فلز ساخت تا آن را تقویت کند.

وقتی از پرینت سه بعدی و مدل سازی سنتی به درستی با هم استفاده شود، نتایج نهایی می‌توانند واقعا بی نظیر باشند!

قبل از اینکه به جزئیات نحوه‌ی چاپ کردن مدل بپردازیم، ابتدا از خود بپرسید آیا ارزش دارد تا مدل‌های خودتان را بسازید یا باید با یک ارائه دهنده‌ی چاپ سه بعدی شریک شوید، امروزه بسیاری از آنها در مدل‌های معماری تخصص دارند.

چه برای یک شرکت بزرگ معماری کار کنید یا یک کار مستقل برای خود داشته باشید، این سوالی است که نیاز به تأمل دارد. اساسا، باید در نظر بگیرید که برای اهدافی که امیدوارید به دست آورید، چه میزان سرمایه گذاری در تجهیزات چاپ سه بعدی، پرسنل وارد، مواد و فضای کارگاه منطقی است.

بسیاری از مشتریان ما خود توانایی پرینت سه بعدی را دارند، که برای تکرار استفاده می‌کنند، اما برای ارائه‌ی مدل نهایی خود به ما مراجعه می‌کنند. اطلاعات بیشتر در مورد خدمات چاپ سه بعدی در بخش زیر.

مدل‌های چاپ سه بعدی شده داخلی

هیچ نقشه‌ای، طرحی، یا مدل سه بعدی دیجیتالی نمی‌تواند چشم اندازی در مقایسه با مدل‌های معماری چاپ سه بعدی شده شما را فراهم کند. چاپ سه بعدی باعث سهولت، سرعت، و دقت بیشتر در این فرایند می‌شود. با چاپگر سه بعدی خود می‌توانید ایده‌های طراحی خود را بارها و بارها با هزینه کم آزمایش کنید تا به مدل نهایی که با نظر مشتری خود مطابقت داشته باشد برسید.

در زیر به جزئیات مواردی که هنگام چاپ داخلی باید در نظر گرفت، می‌پردازیم.

نرم افزار مدل سازی سه بعدی

ما در مورد دستگاه‌های بالا صحبت کردیم، بنابراین حالا به موضوع نرم افزار می‌پردازیم. همانطور که هر معمار امروزی می‌داند، قبل از اینکه حتی چاپ در نظر گرفته شود، باید نقشه‌های دو بعدی و طرح‌ها با استفاده از نرم افزار سه بعدی به صورت دیجیتالی بازسازی شوند. اگر یک معمار هستید، احتمالا در حال حاضر با نرم افزار طراحی به کمک کامپیوتر (CAD) مانند اتوکد، راینو، یا SketchUp Pro و همچنین نرم افزار مدل سازی اطلاعات ساخت (BIM)، مانند Revit یا MicroStation کار می‌کنید. اگر چنین نیست، گزینه‎های این مقاله در مورد نرم افزارهای معماری را بررسی کنید.

در اینجا در Hobs 3D ما از طیف گسترده‌ای از نرم افزارها استفاده می ‌کنیم اما معمولا از اتوکد و راینو استفاده می‌کنیم.همچنین میتوانید به قسمت آموزش پرینت سه بعدی ماهان تری دی نیز مراجعه فرمایید.)

مدل‌های سه بعدی پوسته دارند

مهم نیست کدام برنامه مدل سازی CAD یا 3 بعدی را انتخاب می‌کنید، ساخت یک مدل معماری سه بعدی تقریبا همیشه با چاپ قطعات به طور جداگانه و سر هم کردن آن‌ها انجام می‌شود. این قطعات که پوسته یا گره  نیز نامیده می‌شوند، تمام قطعاتی هستند که مدل نهایی شما را تشکیل می‌دهند. برای مثال، سقف مدل ساختمان شما می‌تواند یک قسمت باشد و شما آن را جداگانه چاپ می‌کنید. یک مدل معماری می‌تواند ده‌ها، صدها یا حتی هزاران قسمت داشته باشد. برای تکمیل مدل نهایی خود، تمام قطعات را باید سر هم کنید.

این قطعات جداگانه باید کاملا بسته شده و از ضخامت دیواره مناسبی برای رسیدن به یک چاپ مناسب برخوردار باشند، زیرا در پرینت سه بعدی، تنها در صورتی که هندسه‌ی قطعه ضد آب باشد، بهترین نتیجه حاصل می‌شود. نرم افزار پرینتر به شما می‌گوید که آیا قطعه شما ضد آب است و قابل چاپ است، اما اگر اینطور نیست باید مدل خود را اصلاح کنید یا مدل خود را “آماده” کنید تا آن را به صورت سه بعدی پرینت کنید.

اصلاح مدل‌ها

اکثر پرینترهای سه بعدی رومیزی، نرم افزار چاپ خودشان را دارند که اغلب به آنها نرم افزار اسلایس گفته می‌شود که به طور خودکار مدل شما را اصلاح می‌کنند. اگر می‌خواهید کنترل بیشتری بر روی تعمیرات داشته باشید یا اگر نرم افزار اسلایسر شما مطابق کاربردتان نیست، طیف گسترده‌ای از نرم افزارها برای رفع مدل‌های  STLشما وجود دارد.

در بسیاری از موارد، مانند موارد موجود در برنامه CAD Blender (که در واقع رایگان است) به شما این امکان را می‌دهد تا با انتخاب لیستی از گزینه‌های مناسبی که برای موارد معمول استفاده می‌شوند، از جمله مدل‌های معماری یا مینیاتورهای کوچک، پروژه STL خود را اصلاح کنید.

برای مشکلات مهم تر، می‌توان از برخی نرم افزارهای حرفه‌ای مانند Netfabb یا Magics برای انجام کار استفاده کرد. برای انتقال مدل از نرم افزار CAD به نرم افزار اسلایسر، باید مدل را به عنوان یک فایل STL ذخیره کنید و سپس آن را در اسلایسر بارگذاری کنید.

برش دادن و پشتیبان‌ها

به محض اینکه نرم افزار اسلایس یا نرم افزار اصلاح فایل به شما گفت که شما یک مدل قابل چاپ دارید، باید جهت گیری چاپ را جهت یک چاپ موفق انجام دهید. چاپ FDM با جاذبه کار میکند تا هر لایه را روی لایه زیرین قرار دهید. نرم افزار اسلایس، به طور خودکار قطعه را به لایه‌های مختلف برش می‌دهد که یکی روی دیگری ایجاد می‌شود. اگر قطعه شما هر گونه برآمدگی داشته باشد، نرم افزار مواد ساپورت را پر می‌کند که می‌تواند در انتهای چاپ برداشته شود. در حالت ایده آل، قصد دارید با حداقل تکیه گاه‌های ممکن یک قطعه چاپ کنید تا نیروی کار لازم برای حذف آنها را کاهش دهید و در نهایت پلاستیک شل شده را سنباده بزنید.

تنظیمات دیگری که برای پرینتر باید در نظر گرفت، وضوح تصویر است. برای پرینترهای FDM و SLA، قطعات با وضوح بالاتر، جزئیات بیشتری دارند اما زمان چاپ آنها طولانی‌تر است. قطعات با وضوح پایین‌تر، همان چیزی است که برای آزمایش کردن یک ایده یا درک یک شکل پایه لازم است.
کلید واژه:پرینت سه بعدی در معماری
دسته بندی:کاربرد پرینتر سه بعدی-معماری