سازه های پرینت شده

[arch.mi]

پروژه‌ای بی‌نظیر که پایان‌نامه یکی از بچه‌های مدرسه معماری IAAC بوده.
در این پروژه با پاشش شن و اضافه کردن هم‌زمان یک رزین در هنگام پاشش به شن می تونه ساختارهایی از شن رو در دو نوع بافریم و بدون فریم داخلی ایجاد کنه که به نوعی شبیه شکل گیری غارها و صخره‌های رسی هستند. در واقع محصول نهایی یک جور سنگ ماسه‌ایه
افراد دست اندرکار این پروژه برای رسیدن به هدف مورد نظرشون مجبورشدند بازوی فعال این پروژه رو خودشون درست کنن تا بتونن با اتصال اون به کامپیوتر از فرآیندی شبیه یک پرینت سه بعدی با روش اسپری ماسه برای خلق فرم‌های مورد نظرشون استفاده کنن
پیشنهاد می شه ویدیوی پست و سایت این پروژه رو هم خوب نگاه کنین

sand shelter render
a research project by anna kulik, inder shergill and petr novikov, under the supervision of marta male alemany, jordi portell and miquel lloveras of IAAC, 'stone spray' is a robotic 3D printer that produces architecture out of soil. the team's research was focused on the field of additive manufacturing in architecture, finding means of proposing new eco-Friendly, efficient and innovative systems to print architecture in 3D. the mechanized device collects dirt/sand on site
and then sprays it from a nozzle in combination with a binder component. when this mixture hits the surface it solidifies to create sculptural forms. because the movements of the robot are digitally controlled by computer, the designer has direct input on the resulting shape. unlike other 3D printers, the 'stone spray' robot can print multi-directionally, even on vertical surfaces.

stone spray robot

robotic arm that deposits sand

sand wall
500 mm x 150 mm x 400 mm
the sand wall experiment shows that the system can be applied on an architectural scale. the result represents a section of a wall. a script was developed to optimize the structure making it strong enough to support not only itself, but also bear a load.

sand stool (formwork)
beach sand, soil solidifier
200 x 200 x 200 mm
this stool was made using a stone spray nozzle and wire scaffolding. it took only three hours to make it and one hour for it to solidify completely. this research shows that scaffolding speeds up the process of spraying and improves structural qualities. during this experimentation, some decisions regarding nozzle configuration were taken into account.

sand stool (no formwork)
400 x 400 x 400 mm
this 'sand stool' structure is a replica of the previous model done with formwork, but in this case, metal wire has not been used. the structure holds itself without any support material - it only uses sand and the soil-solidifier. here, the size of the stool has been increased.

sand tree
200 x 200 x 400 mm
the 'sand tree' experiment explored the possibilities of multi-directional spraying without scaffolding. as a result the rules of length and angle proportions were create.

multi-directional arc experimentation resulting in a 200 x 200 x 100 mm object consisting of 23 arcs

mock-up produced without any scaffolding or support material which measures 170 x 170 x 400 mm, where as the structure began to grow, it shaped holes to allow the material to solidify faster

scale comparison: the column on the left took 20 minutes to create, while the one to the left took 10 - produced without any scaffolding or support material

 

[arch.mi]

پرینتری سه بعدی که تنها به مدد تمرکز نور خورشید در نقطه‌ی کانونی عدسی هایی محدب اما خلاصه شده و با آب کردن شن صحرا و تولید سفال گونه‌ای سخت و محکم ، احجام سه بعدی مجازی کامپیوتری رو عینیت می بخشه.

Show RCA 2011: German designer Markus Kayser has built a 3D-printing machine that uses sunlight and sand to make glass objects in the desert (update 30/06/11: watch the machine in action in this movie on Dezeen Screen).

Called The Solar Sinter, the device uses a large Fresnel lens to focus a beam of sunlight, creating temperatures between 1400 and 1600 degrees Celsius.

This is hot enough to melt silica sand and build up glass shapes, layer by layer, inside a box of sand mounted under the lens.

Solar-powered motors move the box on an x and y axis along a computer-controlled path and a new layer of sand is sprinkled on top after each pass of the light beam.

Light sensors track the sun as it moves across the sky and the whole machine rotates on its base to ensure the lens is always producing the optimum level of heat.

Once all the layers have been melted into place the piece is allowed to cool and dug out from the sand box.

Kayser developed the project while studying on the MA Design Products course at the Royal College of Art.

Here are some more details from Kayser:
In a world increasingly concerned with questions of energy production and raw material shortages, this project explores the potential of desert manufacturing, where energy and material occur in abundance. In this experiment sunlight and sand are used as raw energy and material to produce glass objects using a 3D printing process, that combines natural energy and material with high-tech production technology. Solar-sintering aims to raise questions about the future of manufacturing and triggers dreams of the full utilisation of the production potential of the world’s most efficient energy resource – the sun. Whilst not providing definitive answers, this experiment aims to provide a point of departure for fresh thinking.

In the deserts of the world two elements dominate – sun and sand. The former offers a vast energy source of huge potential, the latter an almost unlimited supply of silica in the form of quartz. Silicia sand when heated to melting point and allowed to cool solidifies as glass. This process of converting a powdery substance via a heating process into a solid form is known as sintering and has in recent years become a central process in design prototyping known as 3D printing or SLS (selective laser sintering). These 3D printers use laser technology to create very precise 3D objects from a variety of powdered plastics, resins and metals – the objects being the exact physical counterparts of the computer-drawn 3D designs inputted by the designer. By using the sun’s rays instead of a laser and sand instead of resins, I had the basis of an entirely new solar-powered machine and production process for making glass objects that taps into the abundant supplies of sun and sand to be found in the deserts of the world.
My first manually operated solar-sintering machine was tested in February 2011 in the Moroccan desert with encouraging results that led to the development of the current larger and fully automated computer-driven version – the Solar-Sinter. The Solar-Sinter was completed in mid-May and later that month I took this experimental machine to the Sahara desert near Siwa, Egypt, for a two week testing period. The machine and the results of these first experiments presented here represent the initial significant steps towards what I envisage as a new solar-powered production tool of great potential.

The machine
The Solar-Sinter machine is based on the mechanical principles of a 3D printer.
A large Fresnel lens (1.4 x 1.0 metre) is positioned so that it faces the sun at all times via an electronic sun-tracking device, which moves the lens in vertical and horizontal direction and rotates the entire machine about its base throughout the day. The lens is positioned with its focal point directed at the centre of the machine and at the height of the top of the sand box where the objects will be built up layer by layer. Stepper motors drive two aluminium frames that move the sand box in the X and Y axes. Within the box is a platform that can move the vat of sand along the vertical Z axis, lowering the box a set amount at the end of each layer cycle to allow fresh sand to be loaded and levelled at the focal point.
Two photovoltaic panels provide electricity to charge a battery, which in turn drives the motors and electronics of the machine. The photovoltaic panels also act as a counterweight for the lens aided by additional weights made from bottles filled with sand.

3D printing process with sand and sunlight
The machine is run off an electronic board and can be controlled using a keypad and an LCD screen. Computer drawn models of the objects to be produced are inputted into the machine via an SD card. These files carry the code that directs the machine to move the sand box along the X, Y coordinates at a carefully calibrated speed, whilst the lens focuses a beam of light that produces temperatures between 1400°C and 1600°C, more than enough to melt the sand. Over a number of hours, layer by layer, an object is built within the confines of the sand box, only its uppermost layer visible at any one time. When the print is completed the object is allowed to cool before being dug out of the sand box. The objects have rough sandy reverse side whilst the top surface is hard glass. The exact colour of the resulting glass will depend on the composition of the sand, different deserts producing different results. By mixing sands, combinatory colours and material qualities may be achieved.

Machine and man
With the scenario of a single person’s utilisation of the machine in the desert, I play with ideas of how an individual could use the machine to produce objects.
In this first instance the creation of artefacts made by sunlight and sand is an act of pure experimentation and expression of ‘possibility’, but what of the future? I hope that the machine and the objects it created, stimulate debate about the vast potential of solar energy and naturally abundant materials like silica sand. These first experiments are simply an early manifestation of that potential.

Machine and community
In the context of a desert-based community, the Solar-Sinter machine could be used to create unique artefacts and functional objects, but also act as a catalyst for solar innovation for more prosaic and immediate needs. Further development could lead to additional solar machine processes such as solar welding, cutting, bending and smelting to build up a fully functioning solar workshop.
The vibrant and global ‘open-source’ community is already active in developing software and hardware for 3D printers and could play a key role in the rapid development of these technologies. The Solar-Sinter could simply be the starting point for a variety of further applications.

Machine and manufacture
In 1933, through the pages of ‘Modern Mechanix’ magazine, W.W. Beach was already imagining canals and “auto roads“ melted into the desert using sunlight focused through immense lenses. This fantastical large-scale approach is much closer to reality today, with ‘desert factories’ using sunlight as their power a tangible prospect. This image of a multiplicity of machines working in a natural cycle from dusk till Dawn presents a new idea of what manufacturing could be.
The objects could be anything from glass vessels to eventually the glass surfaces for photovoltaic panels that provide the factories power source… and, as Mr. Beach imagined 78 years ago, the water channels and glass roads that service them.

Dreaming of architecture
Printing directly onto the desert floor with multiple lenses melting the sand into walls, eventually building architecture in desert environments, could also be a real prospect. Experiments in 3D printing technologies are already reaching towards an architectural scale and it is not hard to imagine that, if partnered with the solar-sintering process demonstrated by the Solar-Sinter machine, this could indeed lead to a new desert-based architecture

 

[arch.mi]

دوستان احتمالا با پرینت سه بعدی (3D printing) آشنایی دارند. نوعی فرآیند ساخت صنعتی که در اون دستگاه های دقیق با کنترل کامپیوتر ماده ای خمیری رو به صورت لایه لایه (افزودنی) یا ماده ای صلب اما نرم رو با برش‌های متوالی (کاستنی) نوعی شکل می دن که محصول نهایی فرم پیچیده ای باشه که در فضای مجازی رایانه ای ساخته شده و به دستگاه فهمونده شده.
پست حاضر یکی از شگفت‌آورترین و کاراترین پرینت های سه بعدیه که تا به حال دیدم.
در این فرآیند به جای ماده خمیری مدولارهای صنعتی و معمارانه تری نظیر‌ آجر در معماری سنتی خودمون استفاده شدند و ابعاد دستگاه پرینت سه بعدی و مقیاس کار اون از سطح یک میز ساده به پهنه‌ی بی نهایت بزرگی گسترش پیدا کرده. به جای اون که دسته ها و هدهایی برای کنترل ماده خمیری وجود داشته باشه روبات‌های پروازکننده ای جایگزین شدند که می تونن در هر پهنه ای حرکت کنند و عناصر مدولار رو هر جا که می خوان به هر شکلی که برنامه ریزی کرده باشیم نصب کنن.
یعنی کارگرهایی بدون خستگی با دقت نظر فوق‌العاده و وسعت عمل‌کرد باورنکردنی که امکان ساخت هرفرم پیچیده ای رو در هر مقیاس فراهم می کنن.....


Imagine if our cities were built by fleets of flying robots. A group of robot helicopters were programmed to lift and stack 1500 polystyrene bricks into a six metre-high tower at the FRAC Centre in Orléans, France. Watch the movie »

The experiment was conducted by Swiss architects Gramazio & Kohler and Raffaello D’Andrea.

Gramazio & Kohler have previously created a robot called ROB that builds undulating brick walls and were the team behind the award-winning Structural Oscillations installation at the 2008 architectural biennial in Venice.

The architects think the robots could be a model for future forms of building construction.

The assembled installation in on show until 19 February 2012.

Read more about this project in our earlier story.

Click here to see another robot designed by Gramazio & Kohler,

Photography is by François Lauginie.

Gramazio & Kohler’s work is included in Dezeen Book of Ideas, which is on sale now for £12.

 

[arch.mi]

یک اتود دیگه برای پرینت سه بعدی معماری!
نمی شه منکر این شد که یگانه پدیده ویژه چند سال اخیر در عرصه دیزاین و فابریکیشن همین امکان پرینت سه بعدی از فضای مجازی به واقعیت عینیه و اون قدر این مساله امکان کارهای شگفت رو در ذهن متبادر می کنه که به جرات بخش زیادی از طراحان و مهندسین امروز در جهت رشد وتوسعه روش های پرینت سه بعدی تلاش می کنن.
در مورد معماری هم باید گفت ملات های معماری در صورت اصلاحاتی در ترکیبات‌شون در مورد روانی مایع و زمان گرفتن شون، خیلی خوب می تونن در پرینت معماری کار کنن و صنعت هم اجازه می ده تولید ایده هایی نظیر ایده زیر رو که عبارته از دستگاه پرینت سه بعدی بزرگی که لایه لایه پلان رو شکل می ده و بالا میاره....
در مورد فرم های ساده کم‌تر اما در مورد فرم‌های پیچیده بی شک رسیدن به روزی که بشه لایه لایه فضا رو شکل داد مطلوب کمی نیست و بنابراین باید منتظر پیشرفت جدی در این زمینه باشیم...

Three-dimensional printing has made so many advancements in recent years, researchers have been able toprint highly detailed models of castles that are as small as a grain of sand. But what about the other end of the spectrum? A concept by designer Sebastian Bertram takes 3D printing a step further with a massive robot that “prints” contours of a building shell using fast-drying concrete, one layer at a time.

The 3D Contour Crafter doesn’t look too different from contemporary construction equipment, resembling a sort of crane. But when it’s programmed with pattern data, the robot pours concrete in specific configurations, repeating the process over and over again until a three-dimensional form is achieved.

Combining industrial production with rapid prototyping techniques, the Contour Crafter concept could potentially revolutionize urban construction methods. The fast pace and uniform nature of this kind of building would speed up the construction process to an unprecedented rate, enabling builders to keep up with the demand for fast-growing urban areas.

While it’s not yet a reality, printing entire buildings is definitely not beyond the realm of possibility. If we can already use 3D printing to produce vehicles, furniture, shoes, artificial bones, tiny models of cities and even a replica of King Tut’s mummy, there’s no reason we can’t raise the bar even higher. And with our population expected to grow to over 9 billion by the year 2050, we’d better get a move on.

 

[arch.mi]

چند سال اخیر و بعد از ورود و توسعه استفاده از پرینترهای سه بعدی در دفاتر کوچیک و بزرگ دیزاین، شاهد تلاش‌های فردی و گروهی برای توسعه پرینترهای سه بعدی در ابعاد معماری واقعی هستیم.
برخی تلاش‌ها معطوف به ساخت پرینترهای بزرگی‌ هستند که بتونن در آن واحد بنای معماری یا سازه‌ی اون رو پرینت کنن و معماری رو شکل بدهند

در مقابل برخی نگاه های نوآورانه در پی توسعه‌ی روش هایی هستند که با همین ابزارهای کوچک و رومیزی بتونن یک معماری رو پرینت کنن. در واقع با خرد کردن معماری و سازه اون به قطعات قابل پرینت توسط دستگاه های کوچک بتونن یک بنای معماری رو درون استادیو و روی میز کارشون مدل کنن و بسازن و در سایت مورد نظر نصب کنن.
برایان پیترز یکی از اون افراده که اگر چه در پروژه‌های ساخت پرینترهای بزرگ هم ورود پیدا کرده اما یکی دو سال از عمر حرفه ای خودش رو تا به این جا مصروف اون کرده که بتونه با پرینتر سه بعدی رومیزی دفتر خودش به پرینت بناهای معماری در ابعاد اصلی موفق بشه.

architect Brian Peters has adapted a desktop 3D printer to produce ceramic bricks for building architectural structures.

“I’ve been working with desktop 3D printers for the past couple of years and wanted to transform the machine to build something on a larger, more architectural scale,” Peters told Dezeen.

A 6-week residency at the European Ceramic Work Centre in the south of the Netherlands provided him with the opportunity to experiment with printing ceramics from a liquid earthenware recipe normally used in mould-making.

The only modification required for the printer was the addition of a custom extrusion head.

The resulting Building Bytes project predicts that 3D printers will become portable, inexpensive brick factories for large-scale construction.

“You could have several of these machines working simultaneously on site using pre-made or locally manufactured material,” he says. “It doesn’t have to be necessarily ceramic – it could be concrete or cement or any mixture of building materials.”

Peters developed two approaches to construction using the bricks: a uniform structure using multiples of the same brick, or a varied structure where each brick is uniquely shaped to create a complex form.

“It takes 15 minutes to print a brick at the moment so I don’t think I’d be necessarily competing with existing construction materials but the benefits are that you can design a custom-made house or structure and have it assembled on site,” he said.

For Dutch Design Week Peters demonstrated the machine and showed some of the brick patterns he’s developed at Schellensfabriek, a former textile factory in Eindhoven, as part of the Show Your Color exhibition presenting work from artists’ residencies with Dutch organisations including the European Ceramic Work Centre.

Based in Amsterdam, Peters is co-founder of architecture studio Design Lab Workshop and is currently working with DUS Architects to create a large 3D printer for making full-scale structures.

 

[arch.mi]

خانه ی پیش نمونه ی شماره دو, پروتوتایپ گرایی و مرگ معماری ساخت مبنا

خانه ی پیش نمونه ی شماره دو, پروتوتایپ گرایی و مرگ معماری ساخت مبنا

خانه ی پیش نمونه ی شماره دو, پروتوتایپ گرایی و مرگ معماری ساخت مبنا

پروژه ی خانه ی پیش نمونه ی شماره دو در ابتدا توسط استافکیل دیزاین در آزمایشگاه پژوهش طراحی مدرسه ی اِی اِی در بی هویورال متر استودیو رابرت اشتوارت اسمیت بسط پیدا کرد. این پروژه پتانسیل معمارانه ی آخرین تکنولوژی های انتخاب لیزری سینتریگ در حدود و ثقور پرینت های سه بعدی بزرگ مقیاس که توسط الگوریتمهای کامپیوتر طراحی شده و مصالح پرینت شده ی خودش را سازماندهی کرده, بررسی می کند.
​

استافکیل هم اکنون برنامه های اولین سکونت گاه پرینت شده ی پلاستیک که در یک روز سر هم بندی شد ارائه داده است. بازار پسند, خانه ی پیش نمونه ای شماره دو ساختمانی یک طبقه با هشت متر ارتفاع و چهار متر طول ارائه کرد .این آزمایش پیشروانه در پیش ساخت تمام قطعات در یک کارخانه جایی که همه ی قطعات پیش ساخته سه هفته زمان برد چاپ شد. مقیاس قطعات به حد کافی کوچک بود که قابل حمل باشد و طی بیست و چهار ساعت در سایت سرهم بندی شود.​

به علت سبکی بسیار, قطعه ها به سادگی در هم قفل شدند. از این رو اینجا هیچ ضرورتی برای هر مصالح دیگر, یا پیچ و مهره کردن, اتصال یا جوش در سایت نیست. به دلیل جاه طلبی در توسعه ی نمونه ی بشدت بهینه سازی شده , الگوریتم های ریز مصالح در بخش ها به منظور آزمایش وجوه عملکردیشان به اجرا در آمدند. آزمایش ها به تراکم خاص انشعاب خارجی منجر می شود, و می توانند نور را منتشر کنند. چنانچه به عنوان یک عایق یا جمع کننده ی برف یا شیشه های باران گیر برخلاف سوابقش در سازه های سه بعدی با استفاده از شن و بتن عمل می کنند.​

مجموعه ی استافکیل بر کاربرد مصالح سبک وزن مانند بیو پلاستیک مُصر است, تا بتواند سطوح بزرگی از جزئیات را ممکن سازد. امکان چاپ تمام عناصر معماری, پله های پایین, نما و لوازم را تهیه می کند. خانه ی پیش نمونه ی شماره دو توسعه ی یک نسخه ی قدیمی تر است. که در اکتبر گذشته در شوی پرینت سه بعدی در لندن, در راستای نمونه ساختار ارگانیک اصلی از نایلون لیفی براساس اصول رشد استخوان پرده برداری شد. در خانه ی پیش نمونه ی شماره دو رویکرد و مصالح مشابه تنها جایی که مورد نیاز است گذاشته می شوند. هدف از این پروژه میزان کم استفاده از مصالح در دستیابی به سازه ای سخت تر می باشد. در این جهت تحقیق بسیاری در مصالح و اجزا ساختاری سبک توری مانند شده است.


​

... ​ ... ​ ... ​ ... ​ ... ​

 

[arch.mi]

پرينتر سه بعدي ضد جاذبه ؛ خلاقيتي نوين در توليد و ساخت فوري

در يك تلاش تحقيقاتي مشترك ميان پتر نوويكوو و ساشا جكيگ از موسسه معماري پيشرفته كاتالونيا و استوديو يوريس لارمن، " ماتااِريال " يك فرآيند توليد افزودني ضد گرانش، توليد گشته است.​

اين پرينتر جديد، قابليت ايجاد اشياء را در سه بعد بر روي هر سطحي، جدا از شيب و همواري آن داراست و به ساختارهاي پشتيبان اضافه شده نيز، نيازي نخواهد داشت.​

اين دستگاه روباتيك با بهره گيري نوآورانه از تكنولوژي اكستروژن، در خلال عمليات چاپ سه بعدي خود، بر گرانش زمين فايق مي گردد. اين رويكرد به توليد انعطاف پذيرتر اشياء كِرو در سه بعد به جاي شكست ها و تا خوردگي هاي دوبعدي، كمك مي نمايد.​

برخلاف لايه هاي دو بعدي كه به حذف ساختار واقعي جسم مي انجامد؛ اين خط سير سه بعدي، خطوط ِ فشار يك جسم دلخواه را دنبال مي كند.
​

ماتااِريال ؛ پرينتر سه بعدي ضد جاذبه ​

ماتااِريال ؛ پرينتر سه بعدي ضد جاذبه ​

ماتااِريال ؛ پرينتر سه بعدي ضد جاذبه ​

ماتااِريال ؛ پرينتر سه بعدي ضد جاذبه ​

ماتااِريال ؛ پرينتر سه بعدي ضد جاذبه ​

ماتااِريال ؛ پرينتر سه بعدي ضد جاذبه ​

ماتااِريال ؛ پرينتر سه بعدي ضد جاذبه ​

منبع :اتود