זה מכונה אישית 3D הדפסים פסלים קרמיקה מדהימה - 💡 Fix My Ideas

זה מכונה אישית 3D הדפסים פסלים קרמיקה מדהימה

זה מכונה אישית 3D הדפסים פסלים קרמיקה מדהימה


המחבר: Ethan Holmes, 2019

המחקר שלי בוחן שיטות לא קונבנציונליות של יצירת סוג תלת מימדי עם חומרים וטכניקות ייחודיות לעיצוב סוג - כגון קרמיקה ושולחן העבודה 3D הדפסה. מחקר זה משקף את ההתפתחות של ייצור דיגיטלי ואת שיטות טיפוגרפיות לא שגרתיים בעידן הדיגיטלי החדש. עשיתי סוג תלת מימדי קרמיקה כסדרה של חקירות טיפוגרפיות לאתגר ולחפש דרך חדשה ליצור סוג מוחשי בחלל תלת מימדי.

אני מעצב גרפי ו Maker שאוהב סוג 3D. אנשי מקצוע רבים בעיצוב גרפי וסוגי מעצבים עבדו בחלל דו-ממדי באופן בלעדי ליצירת סוג. נוהג זה השפיע על "קופסת הזכוכית" שמגבילה את יצירת הסוג בניגודיות גבוהה בין סוג ורקע. עם זאת, אותיות מסוג 3D, בניגוד לסוג המודפס על גבי נייר, אינן שוכבות על המרחב הסטטי של הדף. אותיות אלה ובכך לרכוש מאפיינים חדשים כגון מרקם, מבנה, נפח, ואפילו אינטראקטיביות.

כטיפוס אמנותי וטיפוגרפי, סוג תלת-ממד מתכנס מכיוון שהביטוי האמנותי, טכניקת הבנייה והחומריות של כל אחד מהם יש להם תפקיד לשחק אותיות בחלל תלת-מימדי. טכנולוגיה חדשה זו תספק כלים טובים לשיטות טיפוגרפיות לא קונבנציונאליות. אני רוצה לחלוק את מה שלמדתי מהפרקטיקה היצירתית שלי.

בניית הכלי שלי

בשנת 2014, עשיתי עבודות קרמיקה בעבודת יד על מנת ליצור סוג מודולרי - עשיתי תבניות גבס יצוק חתיכת ידי חתיכה. מאז הקיץ של 2015, אני גם מעוניין באפשרות של שילוב טיפוגרפיה, קרמיקה, הדפסה 3D כדרך חלופית של שימוש בתכונות ההייטק. שולחן העבודה 3D הדפסה משכה את תשומת לבי במיוחד כי זה לא צריך את שטח וציוד עבור אולפן חימר. אני יכול לעשות יותר מורכב ומגוון גדול יותר של עיצובים מודולריים עם הכלי החדש. עם עצמית מסוג דלתה בנוי מדפסת 3D ו extruder auger, אני מסוגל להדפיס קטנים ובינוניים בקנה מידה 3D מודפס אובייקטים קרמיקה עד 300 מ"מ גבוה עם קוטר של 300 מ"מ.

מדפסת 3D שלי קרמי נבנה על בסיס מדפסת דלתא בסגנון 3D. בקיץ 2015, רכשתי ערכת DIY 3D מדפסת. אני כבר משחק עם קוד פתוח דלתא 3D מדפסות כדי להבין מה אני יכול לעשות עם הכלי החדש הזה והטכנולוגיה. ישנם מספר סוגים שונים של מדפסות 3D ו RepRap הוא אחד הפרויקטים קוד פתוח המפורסם. Reprap מדפסות מסוגלים לייצר חלקים משלה - לא כל חלק, אבל הוא מסוגל להדפיס כמה חלקים - ולהפוך אותו משוכפל עצמית. כי רבים יכולים לבנות מכונות RepRap שלהם בעלות נמוכה, הם אחד המדפסות 3D הזולה ביותר עבור מעצבים, אמנים, ומקבלי.

בשבילי, התכונה הכי מרגש של אלה 3D מדפסות DIY היא שאני יכול לבנות את הכלי שלי ולהתאים אישית את זה כדי לעשות משהו. כי לא היתה מדפסת 3D שיכול להדפיס חימר, הייתי צריך לעשות את המדפסת שלי. במילים פשוטות, עשיתי את הכלים שלי לעשות משהו שאני לא יכול לעשות עם הידיים שלי. כאשר חקרתי עושה DIY 3D מדפסת קרמיקה, מצאתי הודעה על Make: והתרשם באמת. למרות שלא השתמשתי בגרסתו של ג'ונתן, זה עזר לי לראות את הדרך שלי לעשות את זה גם כן, ואני עשיתי את זה בדרכי שלי.

פנאומטי קליי אקסטרודר

לאחר בניית וכיול הראשון שלי DIY דלתא סגנון 3D המדפסת, יצרתי extruder שלי חימר שלי. בהתחלה, ניסיתי להשתמש במתקני דבק, אבל הם לא יכלו באמת extrude טיט היטב. כמו כן, לא יכולתי להשתמש PSI גבוהה יותר כדי לטפטף חימר בגלל בעיות בטיחות מסוימות. בסופו של דבר, אני מפוברק שלי extruder חימר מכולה עם צינור PVC שיכול לעמוד PSI גבוה. החלק הטריקי ביותר היה עושה את זה אטום לעמוד עד 80 PSI. הצינור אומר שהוא יכול להתנגד עד 330 PSI, אבל אני לא נבדק גבוה מ 95 PSI.

הערה: PVC אינו חומר בטוח ללחץ. אנא חומרים אחרים כגון פלדה כדי למנוע פגיעה אפשרית.

עשיתי כמה אב טיפוס באמצעות צינור PVC ו הזיווגים ואת הגירסה 4 עובד כראוי ללא כל הדלפות. אמנם עשיתי אקסטרודר חימר טוב, זה עדיין לא היה קל להדפיס חרסית. זה נדרש כמה הדפסים הבדיקה למצוא את PSI הנכון תצורות חיתוך. עבודות מוקדמות היו צורות גיאומטריות פשוטות והיו להן כמה בעיות, אבל הייתי מאוד נרגש לעשות חפצים קרמיים חדשים.

מדפסת דלתא בגודל בינוני במהלך הקיץ, עשיתי מספר לא מבוטל של אב טיפוס ורציתי להכין מדפסת מיוחדת לחומר. השלב הבא של הפרויקט החדש היה יצירת מדפסת 3D שלי שיכול להדפיס אובייקטים קרמיקה בקנה מידה קטן ובינוני. מכיוון שהמדפסת הראשונה לא הצליחה להדפיס חלקים גדולים יותר, רציתי לבנות גרסה מדורגת. כפי שציינתי, RepRap הוא מסוגל לייצר חלקים משלו, מה שהופך אותו משוכפל עצמית. יום אחד, הבנתי כי המדפסת 3D שלי הוא מסוגל לייצר מדפסת חדשה, ואני רוצה לפברק גרסה גדולה יותר של מדפסת 3D בסגנון דלתה. היו בעיות טכניות ומכניקות רבות.

כדי להפוך את המדפסת, אני מודפס חלקים באמצעות המדפסת 3D שלי והזמין חלקים: פירים פלדה, מנועים, מתגים, בורדים, Arduino, וכו 'כדי להפוך את החלקים העליונים והתחתונים, השתמשתי גיליון MDF, אבל לא קיבלתי את הדיוק רציתי ללא CNC. אז, ניסיתי למצוא מקום כי היה חותך לייזר לחתוך פרספקס. לבסוף, הייתי מסוגל לגשת חותך לייזר בקמפוס של אוניברסיטת המדינה Appalachian לאחר שעבר צפון קרוליינה עבור עבודה חדשה.

למרות שהיו לי את כל החלקים, אני נאבק כדי להפוך את המדפסת לפעול כראוי במשך כחודשיים. היתה לו בעיה בכיול, ואני לא ידעתי איך לתקן את זה. כי לא היה לי מושג על הקושחה עבור Arduino ואת לוח הרמפה ואף אחד לא יכול ללמד אותי, אני googled מידע כדי ללמוד כיצד ליצור את הקושחה הנכון. בדקתי יותר מ 40 firmwares שונים. זה היה עבודה מייגעת לבדוק כל כך הרבה תצורות שונות, אבל זה מה שאני טוב בו. ביום ראשון, 25 באוקטובר 2015, פתרתי את הבעיה והמדפסת שלי החלה לעבוד כראוי. בדקתי את הכיול עם עט ונייר כי זה מראה הדרגתיות בהתאם לערך Z עדין ומאפשר לך למצוא כיול. המילה הראשונה שכתבתי עם המדפסת שלי היה "היי". עכשיו אני יכול לכתוב מילים מסובכות יותר עם המחשב שלי. עשיתי כרטיס ביקור לחברים שלי עם המכונה.

למדתי עיצוב גרפי במשך יותר מ -10 שנים ואין לי תואר קרמיקה או הנדסה. אמנם יש לי קצת ידע של קרמיקה אמנות קורסים בחירה וכמה ידע קידוד, זה לא היה מספיק. בהחלט, זה לקח זמן ללמד את עצמי איך לבנות מדפסת 3D שלי חימר extruder. עם זאת, אני יצרנית יליד טבעי טוב בעבודות מייגע. אני מתחיל עם רעיון שאפתני ואני מוכן להתמודד עם פתרון בעיות אין סופי. עשיתי אב טיפוס עם רעיון, בדקתי את האב-טיפוס, תיעדתי את התוצאה, ועשיתי אב-טיפוס נוסף כמו מעצבים אחרים שמעריכים מאוד את כוחו של תהליך התכנון. על מנת לפתור בעיות, אני צריך ללמוד דרך לעשות ולתעד את ההתקדמות. אני לומד מכל כישלון והצלחה.

קליי הוא חומר מרתק ורגיש. זה היה חיוני כדי למצוא את צמיגות הנכון של חומר. זה לא צריך להיות רך מדי או מוצק מדי. אם החימר הוא מוצק מדי, זה לא יכול להיות extruded בצורה חלקה. ואם הוא רך מדי, יש לו סיכוי גדול יותר של קריסה בעת ההדפסה.

התחלתי עם חימר לבן אש נמוכה כי יש פחות חלקיקים והוא רך מספיק כדי להיות extruded בקלות. מאז החומר הוא בדרך כלל לא רך מספיק, זה צריך להיות מעורבב עם מים נוספים. אני צריך להוסיף מים נוספים כדי להפוך אותו רך, אבל זה גרם לקריסה בעת ההדפסה.

ההדפסים המוקדמים לא היו מורכבים, והם היו קלים יחסית להדפסה. עם זאת, מודלים 3D מורכבים לא קל להדפיס בגלל קריסה. הפתרון הזמני שלי לבעיה היה באמצעות אקדח חום כדי לאפשר לחומר רטוב להתייבש מהר יותר. לאחרונה, התקנתי שלושה מאווררים 120mm למדפסת וכי האוויר מכה על פני המיטה ההדפסה. זה לא הפתרון האולטימטיבי, אבל זה עוזר.

יש לי כמה רעיונות כדי לפתור בעיה זו בצורה יעילה יותר יהיה לבדוק אותם בקרוב. כי אני לא יכול להשתמש בחומרים תומכים, הייתי צריך לחשוב על איך לעצב מבנים חיזוק עצמית ללא תמיכה.

מאז אני יכול להשתמש מחדש חימר בלתי רצוי, יש לי reclaimed ביותר של טביעות האצבעות שלי. עם זאת, אני מעריך את ההדפסים התמוטטות ואת טעויות שכן הם משאירים כמה פרשנות על ההבטחה של ייצור דיגיטלי. חברי האמן אוהבים את ההדפסים שנפלו או צנחו. אז, אני לא להחזיר כמה טעויות מעניינות ולפעמים אני להדפיס משהו ושחרר אותו לעשות משהו חדש לגמרי - אני קורא לזה שיתוף פעולה עם כוח הכבידה.

כדי להפוך את הפיסול הטיפוגרפי האחרון שלי, התכוונתי לעשות טעויות מבולגן בתחתית בהדרגה להדפיס את השכבות הבאות היטב. למרות שזה אפילו יותר קשה מאשר להדפיס רגיל, זה מראה טקסטורות מעניינות ואני רוצה לשחק עם זה יותר. בונה את הכלי שלי, אקסטרומר חימר אוגר

בקיץ של 2016, רציתי לעשות extruder חדש כי אני לא יכול להדפיס צורות מורכבות יותר עם extruder שלי חימר פניאומטי. על פי המחקר שלי, כמה דבק מחלק חברות וכמה אנשים משתמשים שסתום auger לשלוט על שחול הדבק.

שוב, ניצלתי את המדפסת 3D כדי להפוך את הכלים שלי. עיצבתי ברגים אוגר ודיור על קרנף והדפיסו אותם. במשך יותר משלושה שבועות, עיצבתי ובדקתי 56 ברגים שונים ו 8 מעטה. הברגים והדיור מודפסים עם PLA. מאז היה דליפה על extruder, הייתי צריך כמה בדיקות כדי לפתור את הבעיה. אקסטר שלי אקסטרודר מראה תוצאות מרשימות למדי. השילוב של # auger # ו דיור # 7 עבד טוב ביחד למרות שיש כמה בעיות. אני מתכנן לפתח אותו עוד יותר.

הדפסה וירי קליי וחומר מתכת יקר

הדפיסתי גופי חימר שונים: טיט לבן, חרסינה, חרסינה וחומר מתכת יקר (נחושת). רוב גופי החימר דומים מאוד אם אין להם גרוג (חומר חלקיקי). עם זאת, יש להם שיעורי הצטמקות שונים. לכן אתה צריך לבדוק את תהליך הירי.

לאחר ההדפסים המוצלחים, ממשיכים שני שלבי ירי בסיסיים; ביסק וירי זגוג. במהלך כל ירי, החימר מגיע לטמפרטורות מסוימות כדי להבטיח כי גופים חימר להתבגר לתוך קרמיקה. גופים חימר שונים יש לירות בטמפרטורה שונה כדי לבשל את גופות חימר, במילים אחרות, כדי לטפטף את החומר. הצטמקות מתרחשת בשלב vitrification. כאשר אתה מקבל חימר מ אספקה ​​חרס, זה אומר לך מה הטמפרטורה אתה צריך להשתמש - זה נקרא חרוט ב קרמיקה. השם נגזר חרוט pyrometric המשמש לאמוד את העבודה החום. בימים אלה, אני משתמש פורצלן באמצע טווח (קונוס 5-6. 2167 - 2232F)

דפוס חימר מתכת יקרה (aka PMC) הוא פרויקט שיתוף פעולה מרגש עם מריסה Saneholtz. טיט מתכת מורכב מחלקיקים עדינים מאוד של מתכות כגון נחושת, ברונזה וכסף. מתכות אלה מעורבב עם קלסר ומים כדי להפוך אותו חימר. מאז זה יכול להיות בצורת טיט רך, זה עשוי לשמש להכנת תכשיטים ופסלים קטנים. הם יקרים יחסית לעומת טיט ומתכות אחרות. טיט הנחושת הוא החומר היקר ביותר שהשתמשתי בו.

PMC דורש תהליך הדפסה דומה, אבל הוא קצת שונה. כמו עם גופים חימר אחרים, אני מערבבים חתיכת חימר ומים עד שהוא מגיע עקביות מסוימת. מכיוון שזה חומר יקר, אני לא יכול להדפיס חתיכה גדולה ואני מנסה לא לבזבז את זה. לאחר הדפסת ההדפסה, יש לייבש אותה לפני שתירות אותה. לאחר יבש, החימר קשה, מה שהופך אותו קל לעשות כמה גימור. עם זאת, זה יכול להיות שביר ועדין בהתאם לעיצוב. חימר יכול להיות ירו במגוון דרכים, אבל השתמשנו כבשן חשמלי כדי לירות 3D מודפס PMC. לאחר הירי, הם צריכים להיות נופל להיות מלוטש. לקבלת פרטים נוספים, עיין בדף שלי על התהליך כאן.

חומר זה הביא לנו אתגרים שונים. שיעור הצטמקות היה גבוה יותר מאשר עם טיט אחרים ויש להם סדקים לפעמים. היא הפכה את חתיכת סדוק לתוך סיכה יפה עם 3D מודפס חפץ קרמי. מצאנו את שיעור הצטמקות והפיק קטן 3D מודפס נחושת אובייקטים. זה רק בסיבוב הראשון ואנחנו מתכננים לחקור את זה יותר.

תהליך של חימר הדפסה 3D

שלב 01: לייצר מודל 3D באמצעות מחשב בעזרת עיצוב (אני משתמש קרנף).

שלב 02: המרת CAD ציור לתוך קובץ STereoLithography (STL).

שלב 03: פרוסת מודל 3D וליצור קוד G (אני משתמש Repetier מארח Mac).

שלב 04: הגדרת מכונת לטעון חימר לתוך extruder חימר DIY.

שלב 05: תן מדפסת 3D לתפקידו. זמן ההדפסה עשוי להשתנות בהתאם למורכבות ולגודל.

שלב 06: הסר את האובייקט המודפס מהמכונה והנח לו להתייבש לחלוטין.

שלב 07: עבור קרמיקה, ירי besque ו ירי זיגוג. (PMC גם צריך שני צעדים ירי)

תוכנה

אני מעצב גרפי יש להשתמש במחשבי Mac במשך זמן רב. אז, אני משתמש Rhinoceros 5 עבור Mac לעצב את מודלים 3D. השתמשתי רק קרנף כשנה אחת וזה לא היה קל להתאים את התוכנה 3D CAD. כמו שלי מיומנות מודלים 3D משתפר, אני יכול לעצב צורות מורכבות יותר. כאשר אני צריך לעצב צורה אורגנית, אני גם משתמש Sculptris. Sculptris היא תוכנה מעניינת עבור פיסול דיגיטלי. כמו כן, אני משתמש Slic3r ליצור קוד g ו- Repetier מארח 1.0.1 עבור Mac לשלוט על המדפסת 3D. כאשר אני צריך לעצב סוג 3D או עיצוב מורכב, אני מעצב כמה צורות Adobe Illustrator ולייבא את הקובץ לתוך קרנף. כאשר אני צריך סריקה 3D, אני משתמש Kinect MS ו Skanect כדי 3D לסרוק דמויות אדם או חפצים.

מה הלאה?

אני באקדמיה וזה התפקיד שלי לחלוק את מה שלמדתי מהמחקר שלי. אני רוצה לשתף את עבודתי עם אנשים יצירתיים באמצעות כנסים ותערוכות.התלמידים שלי יוכלו לקחת את השיעור שלי בשיטה דיגיטלית המכסה עיצוב 2D ו 3D ו ייצור דיגיטלי. בדקתי מה אני יכול לעשות עם הטכנולוגיה החדשה הזו יעשה יותר ולבדוק יותר. אני מתכוון לבקש כמה מענקים מחקר לבנות מדפסת גדולה יותר extruder חימר. עם המדפסת החדשה, אני רוצה להדפיס בקנה מידה אנושי 3D פסלים טיפוגרפיים עם חימר או בטון. כמו כן, אני מקווה לחלוק כמה חקירות חדשות עם המכונה החדשה כאן על הבלוג הזה בעתיד הקרוב.

תודה שקראת. אני תמיד מחפש הזדמנויות ומקומות להראות את המחקר שלי. אנא צרו איתי קשר אם אתם מעוניינים בסדנה, בשיחת אמן או בתערוכה.

אתה יכול לראות את העבודה האחרונה שלי על Instagram שלי.



אתה עשוי להתעניין

לעשות: להאמין ביקורים פון דייוויס

לעשות: להאמין ביקורים פון דייוויס


תנועת היוצר באמריקה הלטינית: ראיון עם טיבורציו דה לה קרקובה

תנועת היוצר באמריקה הלטינית: ראיון עם טיבורציו דה לה קרקובה


רואה אדום

רואה אדום


התגובות שלך

התגובות שלך