重220kg、4米级立柱一体成型,超酷的3D打印艺术立柱是如何完成的?
重220kg、4米级立柱一体成型,超酷的3D打印艺术立柱是如何完成的?
在传统印象中,柱子往往给人以单一突兀、占空间且影响美观的印象。然而,随着3D打印技术的发展,这一印象正在被彻底颠覆。通过超大尺寸高分子3D打印技术,设计师们能够制作出具有复杂结构和独特美感的艺术立柱,为建筑空间增添别具一格的工业之美。
3D打印技术的发展使得多种复杂造型结构得以实现,设计师获得了更大的设计自由度,采用参数化设计,一个具有多镂空多曲线复杂中空结构的立柱造型应运而生,将美学和力学融为一体,呈现出别样的美与个性。
△参数化设计过程
△使用工艺切片软件调整工艺参数
△模型切片处理
△打印前进行轨迹动态模拟仿真
打印选用20%玻璃纤维增强的ABS颗粒料,材料具有出色的机械性能与打印性能,性价比极高。
该立柱高4000mm,直径最宽处1024mm,重达220kg,通过机器人增材制造系统直接3D打印成型,整个立柱实现一体打印成型,无需任何拼接组装,如此大的装置,只花费了33小时便完成了整体打印工作。
机器人增材制造系统是自主研发的基于机械臂结构的大尺寸非金属3D打印设备。BRAM-P300E是一款带有第七轴的型号,通过Y方向行程的拓展进一步拓宽打印灵活性与打印范围,成型尺寸可达5m*1.5m;同时凭借多轴系统,可以获得更大的打印自由度,使打印更加灵活。
值得一提的是,如此复杂结构立柱的一体打印成型的实现,还得益于超大尺寸横向打印与回抽打印技术的研发完成。横向打印技术可以突破打印设备的高度限制,实现超大尺寸部件的打印成型;而回抽打印技术则是通过实时调整熔体温度,改变熔体特性,实现回抽功能,实现复杂镂空造型结构的打印。
△横向打印技术
△回抽打印技术
超高的打印效率、超大的打印尺寸、大曲率与复杂镂空结构造型的实现等,均展示了熔粒构造成型(FGF)3D打印技术在大型艺术装置、建筑景观等领域的巨大潜力。