在这个学习模块中,妳需要准备:
一个 CAD 文件
黏土
陶瓷 3D 打印机的工作原理与其他 FDM(熔融沉积制造)3D 打印机类似,它是一种增材制造技术,通过逐层堆叠材料来构建对象。
加拿大安大略剑桥市的滑铁卢大学建筑学院的学生们正在赋予“混合媒介”全新的意义,他们同时探索 3D 打印与古老的黏土建材。
“Ikebana Rock’n’Roll 是由 Delta WASP 40100 Clay 和艺术家 Andrea Salvatori 的对话中诞生的一组 3D 打印花瓶艺术作品。” —— 3D Wasp
“我们走出画廊,进入自然环境,制造了一台低成本、便携式的机器人,可以被带到现场,利用当地土壤立即进行采集并用于 3D 打印大型结构。” —— Emerging Objects
“通过将 3D 打印应用到陶瓷与玻璃兼容性的问题上,团队创建了一种迭代工艺,使材料与形式能够快速测试。结果是兼具手工与数字技艺完整性的复合物品。” —— Unfold Antwerpen
“Ringató 邀请参与者与机器互动(我们称之为‘跳舞’)。参与者在打印机打印某个形状时与其同坐,打印的形态不仅保留了每个人独特的指纹与触感,而且是机器单独无法实现的。” —— Slip Rabbit Studio
设计师 Olivier van Herpt 与 StudioVanBroekhoven 在 3D 打印黏土过程中,探索了由声波振动生成的纹理。 —— Olivier Van Herpt
香港大学(HKU)海洋科学研究所(SWIMS)团队与建筑学院的机器人制造实验室合作,3D 打印了用于人工珊瑚礁的赤陶瓦片。
由 Andrew Kudless 和 Nathan Lynch 授课的 Wild & Domestic 工作室开发了用于人类与非人类居住的 3D 打印陶瓷墙原型。
从未接触过黏土?不确定工序是怎样的?请阅读以下内容,帮你把一块湿黏土变成一件美丽又实用的艺术品!
如果妳已经是黏土高手,可以直接跳到模块 1 开启妳的 3D 打印之旅。
在开始设计或切片文件之前,妳需要考虑喷嘴的大小以及相应的层高。如果层高相对于喷嘴尺寸过大,黏土层之间将无法结合;而如果层高过小,则可能导致过度挤出,过多的黏土堆叠在一起,造成堵塞或打印失败。下面是根据 DFL 使用的喷嘴尺寸推荐的层高指南。
与塑料 3D 打印机类似,要在黏土 3D 打印机上打印文件,妳需要 .stl 文件。这种文件类型可以在大多数 3D 建模软件中导出。我们推荐使用 Fusion 360 作为主要建模软件,如果妳想尝试,可以参考我们的 CAD 学习模块。
其他如 Solidworks、Rhino 甚至 Tinkercad 也可以导出 .stl 文件……但请避免使用 SketchUp!
当妳有了 .stl 文件后,需要把它切片成层,3D 打印机才能逐层打印。我们使用 Simplify3D 作为切片软件,并且已预设了所有打印参数。准备打印时请联系工作人员,他们会帮妳完成切片。
切片后会生成 G-code 文件。可以把 G-code 理解为一套指令,告诉打印机如何移动以及挤出多少黏土。这个文件会被加载到黏土打印机中,用来制造妳的设计!
可观看旁边的视频,快速了解 Simplify3D
黏土打印时,墙厚由挤出的路径决定。在建模时不需要自己定义墙厚,否则打印机会尝试同时打印内外两层墙(取决于切片设置)。默认情况下,妳绘制的路径就是挤出路径的中心。若要更厚的墙,可以在切片软件中设置。
一个好的模型文件才能带来好的打印效果。打印路径越连续,黏土打印就越干净。最好使用所谓的“封闭”模型,即没有洞,所有表面组成一个完整的外壳。切片软件的修复功能越来越好,但仍不是所有文件都能完美切片。
切片软件生成的悬空支撑在黏土打印中通常不可行。解决办法是在建模时自行添加支撑或修改模型。例如打印人像时,下巴可能会过度悬空,可以在下巴下方建一个 45° 的小楔子,打印完成后待黏土变硬再切除。
黏土的稠度在装入管道和获得平滑打印效果时至关重要。黏土的稠度取决于所使用的机器。PotterBot 需要比拉坯用黏土稍微湿润一些的稠度,而 Delta Wasp 则需要更湿润,接近糊状的稠度。
为 3D PotterBot 准备黏土的方法:
将购买的黏土切成小块,放在超细纤维毛巾或毡布里,再放入塑料袋中,加入 10-15 盎司(300-450 ml)水并封好袋子。静置 1-2 天,让毛巾中的水分渗入黏土。然后在揉捏时逐渐加入少量水,以达到合适稠度。
或者
在揉捏过程中逐渐加水。可以使用较小块的黏土以便于揉捏,当达到合适稠度时再将湿黏土全部揉合在一起。
合适的稠度是:轻轻按压时,黏土会刚刚开始粘在手上。(见旁图)
装管时,将黏土搓成长条圆柱,直径略小于管子内径。在管子一端放入装载盘,或将喷嘴旋紧后用胶带封住末端,再轻轻将长条状黏土敲入管中。注意不要损坏喷嘴。
Delta Wasp 使用的黏土必须比 3D PotterBot 的湿得多,需要达到接近糊状的稠度——类似 Nutella!可以逐步加水并充分混合,避免出现硬块。也可以加入少量酒精来改善稠度并辅助打印(可选)。
装入料筒时,用手将糊状黏土一把一把地装入,确保压紧以避免空气被困住。
【制作团队】
企划:了有和
脚本:UNSW Making
排版:了有和
校对:Tav、林晨
监制:了有和、Beatrice
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*已标注信息来源
原文链接:https://www.making.unsw.edu.au/learn/clay_printing/#cadforclay