Voronoi 3D nyomtatott generatív ékszerek

Rengeteg 3D nyomtatással készült ékszer készült már a világon, ennek oka pedig az, hogy az új technológia szélesebb rétegek számára is elérhetővé vált. Egy televízió vagy laptop áráért már beszerezhető egy olcsó 3D nyomtató, amely a digitális 3D terveinkből valós tárgyat, prototípust készíthet.

Designed and 3D printed by parametric|art

Designed and 3D printed by parametric|art

Az ékszerészek mág régóta használnak 3D nyomtatókat, ezek azonban elég drága, speciálisan az ékszerészet és a fogtechnika számára fejlesztett nagyfelbontású viasznyomtatók, amelyek akár 10 mikronos rétegekkel is képesek dolgozni; igaz többnyire csak egészen kicsi, néhány centiméteres munkaterületen. Nagy részük az SLA (sztereolitográfia) eljáráson alapulva lézerfénnyel dolgozik. Az így készült fogászati vagy ékszerészeti viasztárgyakat azután a viaszveszejtéses eljárás során kiégetik, majd precíziós öntés során kiönthetik fémmel.

Designed and 3D printed by parametric|art

Designed and 3D printed by parametric|art

Az FDM technológia alapján működő műanyagszálas 3D nyomtatók ára az utóbbi időben megfizethetőre csökkent, így a technológiai újdonságok iránt fogékonyak már egy középkategóriás laptop vagy televízió árának megfelelő összegért hozzájuthatnak egy asztali 3D nyomtatóhoz, amelyet ennyi pénzért azonban magunknak kell összeépíteni és bekalibrálni. Ennek során azonban a jövőre nézve hasznos információkat szerezhetünk a gép üzemeltetéséről, hogy a legjobbat tudjuk kihozni belőle. Így viszonylag olcsó gépekkel is készíthetünk egyedi 3D nyomtatott ékszereket, akár biológiailag lebomló színes vagy sötétben világító PLA műanyagból, esetleg fa- illetve kőhatású alapanyagokból is.

Designed with Nervous System Kinematics Home App | 3D Printed with multiple colours by parametric|art

Designed with Nervous System Kinematics Home App | 3D Printed with multiple colours by parametric|art

A voronoi algoritmusok témakörét már több bejegyzés is érintette, mivel elég közkedvelt sokszögelési mód a kortárs építészetben és design-ban, számos parametrikus illetve generatív épület és tárgy felületén illetve szerkezetében jelent meg ez a formavilág. A mai bejegyzésben bemutatott egyedi tervezésű 3D nyomtatott karkötők mindegyike voronoi cellák modellezésével készült; noha elég eltérő változatok is születtek, az alap folyamat mégis mindegyiknél ugyanaz volt. Egyes darabok Grasshopper-rel készültek, mások a Meshlab programmal; az elméleti és gyakorlati módszereket már korábban bemutattam, itt csupán különböző változatok készültek.

Designed and 3D printed by parametric|art

Designed and 3D printed by parametric|art

A fenti karkötőről készült render egy korábbi bejegyzésben már szerepelt, itt már a kész darab látszik hófehér PLA műanyagból nyomtatva. A 200 mikronos felbontás bőven elegendő volt, egy kis utólagos csiszolás után készen is volt a prototípus, támaszanyaggal nyomtatva röpke 4 és fél óra alatt. A 3D nyomtatott karkötő tervezése kiterített állapotban történt, a hengerpalást téglalapjára elhelyezett véletlen pontfelhőből generált voronoi sejtszerkezetet vetítettem vissza a hengerre. A voronoi cellákba rajzolt görbékkel vágtam ki a lyukakat, majd vastagítottam meg a felületet.

Designed and 3D printed by parametric|art

Designed and 3D printed by parametric|art

A következő két 3D nyomtatott voronoi karkötő ugyanazon parametrikus algoritmus két változata; az alapformát mindkét esetben ugyanaz a scannelt felület jelentette, amelyet aztán Meshlab-ben különböző sűrűségű voronoi cellákra osztottam. A Grasshopper-rel ellentétben itt csupán a mesh vertexeire alkalmazott szűrők segítségével generálódott a felület. A sűrűbbik változatot kipróbáltam a fekete és a fehér mellett egy új, arany színű HIPS 3D nyomtató filament alkalmazásával is, az eredmény szerintem elég jó lett.

A következő változat hasonló elven készült, mint az előző, viszont itt nem a palástra vetített cellák, hanem csupán néhány cella oldalainak meghosszabbításával kapott ferde vonalak megvastagításával jött létre a mintázat. A durva felületen látszik, hogy a modell erős torzításokon ment át, a 3D nyomtatás viszont elég szépre sikerült.

3D printed by parametric|art

3D printed by parametric|art

Van még néhány ötlet, amelyeket egyelőre nem volt alkalmam kinyomtatni, a 3D nyomtatási fájlok azonban már elkészültek; most csak a 3D modellről készült rendereket tudom megmutatni. A képen látható voronoi karkötő 3D nyomtatásához szükséges .stl fájlt meg is osztottam, így ingyenesen bárki letölheti majd és kinyomtathatja a saját vagy az ismerőse 3D nyomtatóján. A ‘voronoi doubleshell bracelet‘ illetve ‘voronoi doubleshell cuff‘ elnevezésű 3D nyomtatott ékszereket professzionális minőségben, SLS technológiával fekete színű poliamidból is meg lehet rendelni, vagy akár ezüstből. Ha felszabadul a gép, én is kinyomtatom az egyiket, például fekete ABS-ből vízoldható támaszanyaggal.

Designed by parametric|art

Designed by parametric|art

A tervezés során mindegyik esetben a kiindulási alapforma egy tórusz volt, amelyet különböző tengelyek mentén és eltérő mértékben megnyújtottam, hogy karkötő formája legyen. Majd erre a felületre eltérő paraméterekkel voronoi vertex színezést alkalmazva létrejött a sejtszerű szerkezet, amelyet megvastagítva és az éleket finomítva 3D nyomtatható modell lett belőle.

Designed and 3D printed by parametric|art

Designed and 3D printed by parametric|art

Sajnos nem lehet akármilyen vékony vagy finom felosztást alkalmazni, az FDM technológiájú 3D nyomtatásnak is megvannak a maga korlátai: 1mm-nél vékonyabb rudak nem nagyon készíthetőek vele, nem véletlen, hogy az ékszerészek körében ritkán használnak műanyagszálas 3D nyomtatókat. Azonban egy jól kalibrált, precízen működő FDM géppel is lehet kisebb léptékben is dolgozni: a fenti 3D nyomtatott fülbevalók legnagyobb mérete 3 cm, 50 mikronos felbontásban készültek fehér PLA műanyagból. A finom felületet egyszer még átcsiszoltam 400-as csiszolópapírral, a rácsos szerkezetű változatot pedig dremmel-lel tisztítottam le a támaszoktól. Itt a nyomtatáshoz 0.2 mm-s düznit raktam a gépre és visszavettem 60 mm/s-re a nyomtatási sebességet, hogy szép, egyenletes felületet kapjak.

Végül, de nem utolsó sorban, hadd mutassam meg ezeket a darabokat.  A Nervous System nevű generatív design stúdió által készített szoftverrel készültek, amellyel saját magunk készíthetjük el és tervezhetjük meg parametrikusan ékszerünket. Az amerikai tervezőiroda szoftvere, a Kinematics a böngészőnkben fut mindenféle telepítés nélkül, feltéve, ha az rendelkezik WebGL grafikus támogatással. Az interaktív 3D modellező felületen elkészíthetjük minták és alapváltozatok testreszabásával saját karkötőnket vagy nyakláncunkat, amelyet megrendelhetünk tőlük, de néhány esetben le is tölthetünk .stl fájlként a számítógépünkre, hogy kinyomtassuk otthon saját asztali 3D nyomtatónkon, vagy megkérjünk egy ismerőst, hogy nyomtassa ki nekünk. Zseniálisan egyszerű a program, tényleg az az érzésünk, mintha mi terveznénk a modelleket, holott a valódi designer az, aki a különböző, általunk vezérelhető algoritmusokat megalkotta, amelyek legenerálják nekünk a 3D nyomtatható modellt.

A Nervous System a Kinematics kollekcióval feszegeti a 3D nyomtatás és 4D nyomtatás közötti határokat: a darabok ugyan szokásos 3D nyomtató készülékeken készülnek, azonban összehajtogatott állapotban, majd az additív gyártás után elnyerik végleges geometriájukat. A háromszögek csuklós kapcsolattal kapaszkodnak egymásba, a szerkezet nagyon szépen nyomtatható. Az alábbi változatokat egy háromfejes gépen készítettem, 100 mikronos felbontásban egyenként két és fél órán át tartott a 3D nyomtatás. Gyakorlatilag nem igényeltek utómunkát, támaszanyag nélkül, egyben nyomtattam ki, így még csak össze sem kellett szerelni. Ha valaki kedvet kapott, hogy tervezzen magának egy Kinematics karkötőt, az alábbi linken megteheti (le kell mérnie a csuklója kerületét), és az egérrel kattinva létrehozhatja a számára megfelelő formát, amelyet a letöltés gombra kattintva lementhet .stl formátumban a számítógépére. Ezt az .stl fájlt már ki lehet nyomtatni egy asztali 3D nyomtatón, akár több színből is; így teljesen egyedi, a mi általunk megadott csuklóméretre és formában készül el a 3D nyomtatott design-ékszer.

Designed with Nervous System Kinematics Home App | 3D Printed with multiple colours by parametric|art

Designed with Nervous System Kinematics Home App | 3D Printed with multiple colours by parametric|art

Amennyiben a fenti bejegyzésben bemutatott bármelyik karkötő felkeltette az érdeklődésedet, esetleg kipróbáltad a Kinematics alkalmazást és terveztél magadnak egy karkötőt (letöltöttél egy 3D fájlt), az .stl fájlt elküldve kérj árajánlatot 3D nyomtatásra! Egy tömegbizsu áráért teljesen egyedi, Rád szabott, biológiailag lebomló műanyagból készült generatív 3D nyomtatott ékszer tulajdonosa is lehetsz!

Advertisements

About bonooobong

parametric | architecture

4 comments

  1. Visszajelzés: Workshop: Generatív 3D modellezés 3D nyomtatásra | parametric | art

  2. Visszajelzés: 3D nyomtatás a Design Terminal-ban | parametric | art

  3. Visszajelzés: Parametrikus 3d nyomtatott ékszerek | andrea_shepherd

  4. Visszajelzés: Nőnapi 3D nyomtatott meglepetés a parametic | art-tól | parametric | art

Vélemény, hozzászólás?

Adatok megadása vagy bejelentkezés valamelyik ikonnal:

WordPress.com Logo

Hozzászólhat a WordPress.com felhasználói fiók használatával. Kilépés / Módosítás )

Twitter kép

Hozzászólhat a Twitter felhasználói fiók használatával. Kilépés / Módosítás )

Facebook kép

Hozzászólhat a Facebook felhasználói fiók használatával. Kilépés / Módosítás )

Google+ kép

Hozzászólhat a Google+ felhasználói fiók használatával. Kilépés / Módosítás )

Kapcsolódás: %s

%d blogger ezt kedveli: