Ez az egyéni gép 3D hihetetlen kerámia szobrokat nyomtat - 💡 Fix My Ideas

Ez az egyéni gép 3D hihetetlen kerámia szobrokat nyomtat

Ez az egyéni gép 3D hihetetlen kerámia szobrokat nyomtat


Szerző: Ethan Holmes, 2019

Kutatásom a nem-tipikus módszereket vizsgálja a háromdimenziós típusok létrehozására, olyan anyagokkal és technikákkal, amelyek egyedi jellegűek - mint például a kerámia és az asztali 3D nyomtatás. Ez a kutatás tükrözi a digitális gyártás fejlődését és az új digitális korszak nem hagyományos tipográfiai gyakorlatát. Háromdimenziós kerámia típust készítettem tipográfiai kutatások sorozataként, hogy megkérdőjelezzek és új módot keressek a kézzelfogható típus létrehozására a háromdimenziós térben.

Grafikus vagyok és készítő vagyok, aki szereti a 3D-t. Számos grafikai szakember és típusú tervező dolgozott a 2D-s térben kizárólag a típus létrehozásához. Ez a gyakorlat befolyásolta az „üvegdobozot”, amely korlátozza a típus létrehozását a típus és a háttér közötti nagy kontrasztban. A 3D-s betűk azonban nem a papírra nyomtatott típusúak, és nem az oldal statikus helyén helyezkednek el. Ezek a betűk újabb jellemzőkkel rendelkeznek, mint például a textúra, a szerkezet, a kötet és az interaktivitás.

Művészi és tipográfiai gyakorlatként a 3D-típus konvergens, mivel a művészi kifejezés, az építési technika és a lényegesség mindegyikének szerepe van a háromdimenziós térben betűk létrehozásában. Ez az új technológia jó eszközöket biztosít a nem hagyományos tipográfiai gyakorlathoz. Szeretem megosztani azt, amit tanultam a kreatív gyakorlatomból.

Saját eszköz létrehozása

2014-ben kézműves kerámia darabokat készítettem moduláris típus létrehozása érdekében - vakolatformákat készítettem és darabonként öntöttem. 2015 nyarától is érdekelt a tipográfia, a kerámia és a 3D-s nyomtatás kombinálásának lehetősége, mint a high-tech funkciók alternatív módja. Az asztali 3D-s nyomtatás felhívta a figyelmet, különösen azért, mert nem szükséges az agyagstúdió helyisége és felszerelése. Az új eszközzel sokkal bonyolultabb és többféle moduláris felépítést tudok tenni. Az önállóan kialakított 3D-s nyomtató és egy csigás extruder segítségével kinyomtatom a 300 mm magas átmérőjű, 300 mm-es átmérőjű, kis és közepes méretű 3D nyomtatott kerámia tárgyakat.

A kerámia 3D-s nyomtatót egy delta-stílusú 3D nyomtató alapján készítettem. 2015 nyarán megvásároltam egy DIY 3D nyomtatócsomagot. A nyílt forráskódú delta stílusú 3D nyomtatókkal játszom, hogy kitaláljam, mit tehetek ezzel az új eszközzel és technológiával. Számos különböző típusú 3D-s nyomtató van, és a RepRap az egyik híres nyílt forráskódú projekt. A RepRap nyomtatók képesek saját alkatrészeket készíteni - nem minden alkatrészt, de képesek egyes részeket kinyomtatni és önmásolhatóvá tenni. Mivel sokan alacsony költséggel építhetik saját RepRap gépeiket, ezek a tervezők, művészek és döntéshozók számára legmegfelelőbb 3D nyomtatók.

Számomra a DIY 3D nyomtatók legizgalmasabb jellemzője, hogy meg tudom építeni saját szerszámomat, és testre szabhatom, hogy valami. Mivel nem volt 3D-s nyomtató, amely képes agyagot nyomtatni, saját nyomtatót kellett készítenem. Egyszerűen fogalmazva, saját eszközöket készítettem, hogy valamit csinálhassam, amit nem tudtam a saját kezemmel tenni. Amikor kutattam egy DIY kerámia 3D-s nyomtatót, találtam egy bejegyzést a Make-on: és tényleg lenyűgözött. Bár nem használtam Jonathan változatát, segített nekem, hogy megnézzem az utat, hogy ezt is csináljam, és én magam is megtettem.

Pneumatikus Clay Extruder

Miután elkészítettem és kalibráltam az első DIY Delta stílusú 3D-s nyomtatót, létrehoztam a saját agyag extrudert. Először próbáltam ragasztó-adagolókat használni, de nem tudtak igazán extrudálni agyagot. Emellett nem tudtam magasabb PSI-t használni az agyag extrudálására bizonyos biztonsági problémák miatt. Végül gyártottam agyag extrudert és PVC csővel ellátott tartályt, amely ellenállhatott a magasabb PSI-nek. A legnehezebb része légmentesen zárva volt, és 80 PSI ellenállt. A cső azt mondja, hogy ellenállhat akár 330 PSI-nek, de nem teszteltem meg a 95 PSI-t.

Megjegyzés: A PVC nem biztonságos anyag a nyomáshoz. Kérjük, más anyagokat, például acélt, hogy elkerülje az esetleges sérüléseket.

Néhány prototípust PVC csővel és csatlakozókkal készítettem, a 4. változat pedig szivárgás nélkül működött. Bár jó agyag extrudert készítettem, még mindig nem volt könnyű agyagot kinyomtatni. Számos tesztnyomtatásra volt szükség a megfelelő PSI és szeletelési konfigurációk megtalálásához. A korai művek egyszerű geometriai alakzatok voltak, és némi problémájuk volt, de nagyon izgatott voltam, hogy új kerámia tárgyakat készítsek.

Közepes méretű Delta nyomtató Nyáron egy tisztességes számú prototípust készítettem, és agyagra szakosodott nyomtatót akartam készíteni. Az új projekt következő lépése a saját 3D-s nyomtató létrehozása, amely kisméretű és közepes méretű kerámia tárgyakat képes nyomtatni. Mivel az első nyomtató nem tudott nagyobb darabokat nyomtatni, bővített verziót akartam építeni. Amint már említettem, a RepRap képes saját alkatrészeket előállítani, így önmaga replikálódik. Egy nap rájöttem, hogy a 3D-s nyomtatóm képes új nyomtatót előállítani, és egy nagyobb változatot akartam készíteni egy delta-stílusú 3D nyomtatóból. Számos technikai és mechanikai probléma merült fel.

Ahhoz, hogy a nyomtatót a 3D-s nyomtatóval és a megrendelt alkatrészekkel nyomtassam: acél tengelyeket, motorokat, kapcsolókat, Arduino-t, stb. A felső és alsó részek készítéséhez MDF lapot használtam, de nem kaptam meg a kívánt pontosságot CNC nélkül. Szóval, megpróbáltam olyan helyet találni, amely lézeres vágóval rendelkezik a plexiüveg vágásához. Végül az Appalachi Állami Egyetem campusában láttam egy lézervágót, miután átköltöztem Észak-Karolinába egy új munkára.

Bár volt az összes részem, küzdöttem, hogy a nyomtatóm kb. Két hónapig működjön megfelelően. Problémája volt a kalibrálással, és nem tudtam, hogyan kell megjavítani. Mivel nem tudtam az Arduino és a Ramp fórumon lévő firmware-ről, és senki sem taníthatta meg, információkat gyűjtöttem, hogy megtudjam, hogyan hozhatom létre a megfelelő firmware-t. Több mint 40 különböző céget teszteltem. Fárasztó feladat volt annyi különböző konfiguráció tesztelésére, de ez az, amit én jó vagyok. 2015. október 25-én, vasárnap, megoldottam a problémát, és a nyomtatóm megfelelően működött. A kalibrálást tollal és papíron teszteltem, mert a finom Z értéktől függően fokozatosságot mutat, és lehetővé teszi a kalibráció megtalálását. Az első szó, amit a nyomtatóommal írtam, „HI” volt. Most már bonyolultabb szavakat tudok írni a gépemmel. Nyaralási kártyát készítettem a barátomnak a géppel.

Több mint 10 éve tanulmányoztam a grafikai tervezést, és nem rendelkezem kerámia- vagy mérnöki diplomával. Bár ismerem a művészeti választó tanfolyamok kerámiáját és néhány kódolási tudást, nem volt elég. Határozottan időbe telik, hogy megtanítsam magamnak, hogyan építsem fel saját 3D-s nyomtatót és agyag extrudert. Ugyanakkor természetes születésű készítő vagyok és fáradságos munkákban jó vagyok. Egy ambiciózus elképzeléssel kezdem, és hajlandó vagyok a végtelen hibaelhárítással foglalkozni. Egy ötletből prototípust készítettem, teszteltem a prototípust, dokumentáltam az eredményt, és újabb prototípust készítettem, mint más tervezők, akik nagyra értékelik a tervezési folyamat hatalmát. A problémák megoldása érdekében meg kell tanulnom az előrehaladás elkészítésével és dokumentálásával. Minden kudarcból és sikerből tanulok.

Agyag lenyűgöző és érzékeny anyag. Elengedhetetlen volt az agyag megfelelő viszkozitása. Nem lehet túl puha vagy túl szilárd. Ha az agyag túl szilárd, nem lehet simán préselni. És ha túl puha, nagyobb eséllyel lehet összeomlani a nyomtatás során.

Alacsony tüzelésű fehér agyaggal kezdtem, mert kevesebb részecskével rendelkezik, és elég puha ahhoz, hogy könnyen extrudálható legyen. Mivel az agyag általában nem elég puha, keverjük össze extra vízzel. Kiegészítő vizet kell hozzáadnom ahhoz, hogy lágy legyen, de ez a nyomtatás során összeomlott.

A korai nyomatok nem voltak összetettek, és viszonylag könnyebben nyomtathatók. Az összetett 3D modellek azonban nem könnyen nyomtathatók az összeomlás miatt. Az ideiglenes megoldásom a problémára hőlégpisztolyt használt, hogy a nedves agyag gyorsabban megszáradjon. A közelmúltban három 120 mm-es ventilátort telepítettem a nyomtatóra, és a levegőt átnyomtam a nyomtatási ágyon. Ez nem a végső megoldás, hanem segít.

Van néhány ötletem, hogy ezt a problémát hatékonyabban oldjam meg, és hamarosan kipróbálom őket. Mivel nem tudok támogató anyagokat használni, arra gondoltam, hogy miként tervezhetem önálló megerősítő szerkezeteket támogatás nélkül.

Mivel újrahasznosított agyagot tudok újra felhasználni, többnyire visszanyertem a hibás nyomatokat. Mindazonáltal nagyra értékelem az összeomlott nyomatokat és nyomdákat, mivel néhány megjegyzést hagynak a digitális gyártás ígéretéről. A művész barátaim szeretik az összeomlott vagy leesett nyomatokat. Szóval, nem térek vissza néhány érdekes nyomdát, és néha kinyomtatok valamit, és eldobom, hogy valami teljesen újdonságot kapjak - azt nevezem együttműködésnek gravitációval.

A legutóbbi tipográfiai szobor elkészítéséhez szándékom volt, hogy az alsó részén rendetlen téves nyomtatást készítsen, és a következő rétegeket fokozatosan kinyomtatom. Bár ez még nehezebb, mint a normál nyomtatás, érdekes textúrákat mutat, és többet akarok játszani vele. saját szerszámomat, egy csigafúró extrudert

2016 nyarán új extrudert akartam csinálni, mert nem tudtam összetettebb formákat nyomtatni a pneumatikus agyag extruderrel. Kutatásom szerint néhány ragasztó-adagoló cég és néhány ember egy csigás szelepet használ a paszta extrudálásának szabályozására.

Ismét kihasználtam a 3D nyomtatót, hogy saját eszközöket készítsek. Rhino csavarokat és házakat terveztem és kinyomtattam. Több mint három hétig 56 különböző csavart és 8 házat terveztem és teszteltem. A csavarokat és a házat PLA-val nyomtatják. Mivel szivárgás történt az extruderen, több problémára volt szükségem a probléma megoldásához. Az én csigás extruderem nagyon lenyűgöző eredményeket mutat. Az 55 csiga és a 7-es ház kombinációja jól működött együtt, bár vannak problémák. Még többet szeretnék fejleszteni.

Nyomtatás és agyag és a nemesfém agyag

Különböző agyagtesteket nyomtattam: fehér agyagot, kőolajat, porcelánt és nemesfém-agyagot (réz). A legtöbb agyagtestek nagyon hasonlóak, ha nem rendelkeznek grog (szemcsés anyag). Ugyanakkor eltérő zsugorodási arányuk van. Ezért kell tesztelni az égési folyamatot.

A sikeres nyomtatás után két alapvető lépést követ; bisque és mázzal tüzelés. Minden egyes égetés során az agyag bizonyos hőmérsékleteket ér el, hogy agyagtestek kerámiavá váljanak. Különböző agyagtesteket kell a különböző hőmérsékleten lőni, hogy agyagtesteket érjenek, vagyis az agyagot. A zsugorodás az üvegesítési szakaszban történik. Amikor agyagot a kerámia készletekből kapja, azt mondja meg, milyen hőmérsékletet kell használni - a kerámiában kúpnak nevezik. A hőmunka mérésére használt pirometrikus kúpból származó név. Manapság középkategóriás porcelánt használok (5-6. Kúp, 2167 - 2232F)

A nemesfém agyag (más néven PMC) nyomtatása izgalmas együttműködési projekt Marissa Saneholtznal. A fém agyagot nagyon finom fémrészecskékből, például rézből, bronzból és ezüstből állítják elő. Ezek a fémek egy kötőanyaggal és vízzel keverve, hogy agyagszerűek legyenek. Mivel puha agyag formájú lehet, ékszerek és kis szobrok készítésére is használható. Ezek viszonylag drágák a többi agyagokhoz és fémekhez képest. A réz agyag az általam használt legdrágább anyag.

A PMC hasonló nyomtatási eljárást igényel, de egy kicsit más. A többi agyagtestekhez hasonlóan összekeverem egy agyagot és a vizet, amíg el nem éri a következetességet. Mivel ez egy drága anyag, nem tudok nagy darabot kinyomtatni, és megpróbálom nem pazarolni. A nyomtatás után meg kell szárítani. Miután megszáradt, az agyag kemény, így könnyebb megmunkálni. Lehet azonban törékeny és kényes a tervtől függően. Az agyagot sokféle módon lehet kiégetni, de egy elektromos kemencét használtunk a 3D nyomtatott PMC tüzelésére. Az égetés után le kell rázni, hogy polírozzanak. További részletekért lásd itt a folyamat oldalát.

Ez az anyag különböző kihívásokat hozott nekünk. A zsugorodási arány magasabb volt, mint a többi agyagnál, és néha repedések voltak. A repedt darabot egy gyönyörű brossba fordította egy 3D nyomtatott kerámia tárgyzal. Megállapítottuk a zsugorodási arányt és kis 3D nyomtatott rézobjektumokat készítettünk. Ez csak az első kör, és azt tervezzük, hogy többet fedezzünk fel.

3D nyomtatási agyag folyamat

01. lépés: 3D-s modell készítése számítógéppel segített tervezéssel (Rhino-t használok).

02. lépés: CAD rajzok konvertálása STEREoLithography fájlba (STL).

03. lépés: A 3D modell szeletelése és G-kód létrehozása (Repetier Host Mac-et használok).

04. Lépés: A gép és a clay behelyezése a DIY agyag extruderbe.

05. lépés: Hagyja a 3D-s nyomtatót a munkájához. A nyomtatási idő az összetettségtől és a mérettől függően változhat.

06. lépés: Vegye ki a nyomtatott tárgyat a gépből, és hagyja teljesen megszáradni.

07. lépés: Kerámiához, bisque tüzeléshez és mázoláshoz. (A PMC-nek kétlépcsős égési folyamatokra is szüksége van)

Szoftver

Grafikus vagyok, és sokáig használom a Mac számítógépeket. Szóval, a Rhinoceros 5 for Mac-ot használom a 3D modellek tervezéséhez. Csak egy éve használtam Rhino-t, és nem volt könnyű a 3D CAD szoftverhez igazítani. Ahogy a 3D-s modellezési készségem jobb lesz, összetettebb formákat tervezek. Amikor valamilyen szerves formát kell terveznem, Sculptrist is használok. A Sculptris egy érdekes szoftver a digitális szobrászathoz. Szintén a Slic3r-t használom a g-kód és a Repetier 1.0.1 for Mac generálásához a 3D nyomtató vezérléséhez. Amikor meg kell terveznem egy 3D-s típust vagy egy összetett tervezést, tervezek néhány formát az Adobe Illustratorban, és importálom a fájlt Rhino-ba. Amikor szükségem van egy 3D-s szkennelésre, az MS Kinect és a Skanect-et használom az emberi alakok vagy tárgyak 3D-s szkenneléséhez.

Mi a következő lépés?

Az egyetemeken vagyok, és az a feladatom, hogy megosszam a kutatásaimból megtanultakat. Konferenciákon és kiállításokon keresztül szeretném megosztani munkámat a kreatív emberekkel.A diákjaim képesek lesznek a 2D-s és a 3D-s tervezés és a digitális gyártás digitális metódusosztályát venni. Kipróbáltam, mit tehetek ezzel az új technológiával, és többet fogok tesztelni. Néhány kutatási támogatásra tervezek egy nagyobb nyomtató és nagyobb agyag extruder létrehozására. Az új nyomtatóval emberi méretű 3D tipográfiai szobrokat szeretnék kinyomtatni agyaggal vagy betonnal. Emellett remélem, hogy a közeljövőben megosztom néhány új felfedezést az új géppel ezen a blogon.

Köszönöm hogy elolvastad. Mindig keresem a lehetőségeket és helyszíneket, hogy bemutassam a kutatásomat. Kérjük, vegye fel a kapcsolatot velem, ha érdekel egy műhely, egy művész beszélgetés vagy egy kiállítás.

Láthatod a legújabb munkámat az Instagramomon.



Lehet, Hogy Érdekli

Meagan Panama vázlata

Meagan Panama vázlata


MIG Welding 101 a Madagaszkári Intézetben

MIG Welding 101 a Madagaszkári Intézetben


DIY esküvői projektek Roundup

DIY esküvői projektek Roundup


Nyitott MAKE és Young Makers Regionális Találkozó ezen a szombaton

Nyitott MAKE és Young Makers Regionális Találkozó ezen a szombaton