วิธีการสร้าง “โครงสร้างพื้นฐานขนาดเล็ก” ด้วยการพิมพ์ 3 มิติ?

เทคโนโลยีการพิมพ์ 3 มิติได้เข้ามามีบทบาทในมหาวิทยาลัยแล้ว ทั้งในด้านการเรียนการสอน โครงการประกวด และการทดลองเชิงนวัตกรรม ในโรงเรียนสถาปัตยกรรม การประยุกต์ใช้การพิมพ์ 3 มิติไปไกลเกินความคาดหมาย

หมายเหตุ: รูปภาพและข้อความที่เกี่ยวข้องกับการสมัครต่อไปนี้ มาจาก Russell Zeng จากวิทยาลัยสถาปัตยกรรม ศิลปะ และการวางแผน มหาวิทยาลัยคอร์เนล (罗素小儿@Xiaohongshu)

01 แม่พิมพ์หล่อซีเมนต์ TPU-95A

แม่พิมพ์หล่อแบบดั้งเดิมมักทำจากซิลิโคน ซึ่งมีข้อดีหลายประการ เช่น ความยืดหยุ่นสูง เหมาะสำหรับรูปทรงเรขาคณิตที่ซับซ้อน ประสิทธิภาพในการถอดแบบสูง และสามารถนำกลับมาใช้ใหม่ได้ เนื่องจากเทคโนโลยีการพิมพ์ 3 มิติได้ถูกนำมาใช้ในกระบวนการผลิตและชีวิตประจำวันมากขึ้นเรื่อยๆ นักเรียนจึงได้สำรวจหาวิธีเพิ่มประสิทธิภาพการเรียนรู้ผ่านการพิมพ์ 3 มิติ การประยุกต์ใช้แม่พิมพ์หล่อซีเมนต์ TPU ถือเป็นตัวอย่างที่ประสบความสำเร็จพอสมควร

โดยมุ่งเน้นที่ประสบการณ์ของผู้ใช้และความเข้าใจเรื่องราวเบื้องหลังการพิมพ์ 3 มิติ เราได้สนทนาสั้นๆ กับ "ผู้เชี่ยวชาญด้านแบบจำลองทางสถาปัตยกรรม" เกี่ยวกับการใช้งานนี้ด้วย

อีซัน:ในการสร้างแบบจำลองทางสถาปัตยกรรม วิธีการแบบดั้งเดิมใดบ้างที่นิยมใช้กัน?

รัสเซลล์ เจิ้ง:การตัดแผ่นโฟม การตัดด้วยเลเซอร์ การใช้เครื่องจักร CNC หรือการทำแม่พิมพ์ด้วยมือ

อีซัน:จากประสบการณ์จริง วิธีการเหล่านี้มีลักษณะอย่างไรเมื่อเปรียบเทียบกับการพิมพ์ 3 มิติ?

รัสเซลล์ เจิ้ง:การสร้างแบบจำลองโดยทั่วไปจะใช้วิธีการที่แตกต่างกันไปขึ้นอยู่กับความต้องการ วิธีการเหล่านี้สามารถทำได้หลายอย่าง แต่เมื่อรูปทรงเรขาคณิตซับซ้อนขึ้นเล็กน้อย เช่น พื้นผิวโค้ง ช่องเปิด หรือรูปทรงต่อเนื่องที่นักศึกษาสถาปัตยกรรมมักใช้ ต้นทุนของวิธีการแบบดั้งเดิมจะสูงมากและต้องใช้แรงงานมาก ข้อดีที่สำคัญที่สุดของการพิมพ์ 3 มิติคือประสิทธิภาพและความอิสระ โดยพื้นฐานแล้วสามารถสร้างโครงสร้างที่ซับซ้อนได้ทุกประเภท และการแก้ไขซ้ำๆ ก็ไม่ใช่ปัญหา ซึ่งมีความสำคัญอย่างยิ่งในการสร้างแบบจำลอง

อีซัน:การพิมพ์ 3 มิติแสดงให้เห็นถึงข้อดีอย่างมากในการออกแบบและผลิตโครงสร้างโค้งและไม่สม่ำเสมอที่ซับซ้อน ในครั้งนี้ เราใช้การพิมพ์ 3 มิติเป็นหลักสำหรับแม่พิมพ์หล่อซีเมนต์และปูนปลาสเตอร์ คุณมีประสบการณ์ใดที่จะแบ่งปันบ้างไหม?

รัสเซลล์ เจิ้ง:สิ่งสำคัญหลักๆ คือการเลือกวัสดุ เราขอแนะนำอย่างยิ่งให้ใช้วัสดุ TPU-95A สำหรับแม่พิมพ์หล่อซีเมนต์ การถอดแบบทำได้ง่ายมาก TPU-95A มีความแข็งที่พอเหมาะ และความยืดหยุ่นก็เหมาะสมอย่างยิ่งสำหรับการหล่อและการถอดแบบ รายละเอียดพื้นผิวของโมเดลที่พิมพ์ออกมาก็มีความเสถียรมาก และความแม่นยำก็ตรงตามความต้องการอย่างเต็มที่ ที่สำคัญที่สุดคือ การถอดแบบทำได้อย่างราบรื่น ไม่มีปัญหาเรื่องขอบติด และแม่พิมพ์ยังสามารถนำกลับมาใช้ใหม่ได้อีกด้วย

อีซัน:วัสดุยืดหยุ่นตระกูล TPU มีการใช้งานที่หลากหลายมาก คุณเคยพบปัญหาใดๆ ระหว่างการใช้งานหรือไม่?

รัสเซลล์ เจิ้ง:โดยทั่วไปแล้ว ปัญหาเหล่านี้เป็นปัญหาทั่วไปที่เกี่ยวข้องกับการพิมพ์บนวัสดุที่มีความยืดหยุ่น เช่น ความยากลำบากในการถอดตัวรองรับ ข้อจำกัดเมื่อพิมพ์ขนาดใหญ่ และความเสถียรที่ลดลงเล็กน้อยระหว่างการพิมพ์ด้วยความเร็วสูง

อีซัน:นอกจากวัสดุ TPU แล้ว ยังมีวัสดุอื่นใดอีกบ้างที่สามารถนำมาใช้ทำแม่พิมพ์หล่อได้?

รัสเซลล์ เจิ้ง:ในระยะเริ่มต้น เราได้ทำการทดสอบโครงสร้างโดยใช้ PLA และ PETG ด้วยเช่นกัน เมื่อใช้ PLA ในการทำแม่พิมพ์สำหรับรูปทรงที่ซับซ้อน การถอดแม่พิมพ์ต้องใช้ความระมัดระวังมากขึ้น และอาจต้องใช้ปืนลมร้อนหากจำเป็น โดยรวมแล้ว สำหรับแม่พิมพ์หล่อ เรายังคงแนะนำให้ใช้วัสดุ TPU เนื่องจากความยืดหยุ่นเป็นสิ่งสำคัญ

02 การตรวจสอบความถูกต้องของแบบจำลองทางสถาปัตยกรรม

เทคโนโลยีการพิมพ์ 3 มิติยังแสดงให้เห็นถึงข้อได้เปรียบที่สำคัญในการผลิตโครงสร้างโค้งและไม่สม่ำเสมอที่ซับซ้อน วัสดุการพิมพ์ 3 มิติที่หลากหลายสามารถตอบสนองความต้องการใช้งานที่แตกต่างกันได้ ตัวอย่างเช่น วัสดุโปร่งใสเหมาะอย่างยิ่งสำหรับชิ้นส่วนโปร่งใสทางสถาปัตยกรรม ในขณะที่วัสดุเลียนแบบธรรมชาติ เช่น ไม้และหินอ่อน สามารถนำมาใช้จำลองเอฟเฟกต์ทางสถาปัตยกรรมที่สมจริงได้ โดยรวมแล้ว ผ่านการพิมพ์ 3 มิติ นักเรียนสามารถแสดงกระบวนการออกแบบได้ดีขึ้นและตรวจสอบแนวคิดได้อย่างรวดเร็ว

เสริมสร้างความเข้าใจผ่านการสื่อสาร หากคุณมีข้อคิดเห็นหรือข้อเสนอแนะใดๆ เกี่ยวกับผลิตภัณฑ์วัสดุสำหรับการพิมพ์ 3 มิติ โปรดติดต่อเราเพื่อแจ้งข้อเสนอแนะของคุณ

อีซัน:ในฐานะผู้ใช้งาน จากประสบการณ์การใช้งานจริง คุณมีข้อคิดเห็นหรือข้อเสนอแนะใด ๆ เกี่ยวกับสื่อการเรียนการสอนของ eSUN บ้างหรือไม่?

รัสเซลล์ เจิ้ง:ปีนี้เราใช้ผลิตภัณฑ์ของ eSUN เป็นจำนวนมาก และผลตอบรับก็ดีมาก ตอนนี้ชั้นเรียนของเราเกือบทั้งหมดใช้ผลิตภัณฑ์ของ eSUN แล้ว และเรารู้สึกขอบคุณ eSUN สำหรับการสนับสนุน ในส่วนของข้อเสนอแนะ จากประสบการณ์การใช้งานของผมเอง ผมหวังว่าวัสดุที่มีความยืดหยุ่นจะสามารถแบ่งระดับความแข็งและมีสีให้เลือกมากขึ้น เช่น TPU ที่โปร่งใสมากขึ้น หรือ TPU แบบด้าน ซึ่งจะเป็นที่นิยมมากในแบบจำลองทางสถาปัตยกรรม

อีซัน:พูดตามตรงแล้ว ตัวเลือกสีของวัสดุที่ยืดหยุ่นกว่า และเมทริกซ์วัสดุที่ยืดหยุ่นครอบคลุมมากขึ้น กำลังอยู่ระหว่างการพัฒนาและปรับปรุงอย่างต่อเนื่อง เราตั้งตารอที่จะได้เห็นสิ่งนี้

eSUN ยังคงสนับสนุนการประยุกต์ใช้การพิมพ์ 3 มิติในอุตสาหกรรมต่างๆ อย่างต่อเนื่อง และให้การสนับสนุนด้านวัสดุ เทคนิคการพิมพ์ และการแบ่งปันประสบการณ์โดยไม่คิดค่าใช้จ่าย เพื่อการศึกษา การสอน การแข่งขัน และโครงการวิจัยทางวิทยาศาสตร์ โดยการส่งเสริมแนวปฏิบัติที่เป็นนวัตกรรม eSUN มีส่วนช่วยในการพัฒนาบุคลากร หากคุณกำลังดำเนินการหรือวางแผนโครงการที่เกี่ยวข้อง และยินดีที่จะแบ่งปันเรื่องราวหรือประสบการณ์การประยุกต์ใช้การพิมพ์ 3 มิติ โปรดอย่าลังเลที่จะฝากข้อความและติดต่อเรา