Тази персонализирана машина 3D печата невероятни керамични скулптури - 💡 Fix My Ideas

Тази персонализирана машина 3D печата невероятни керамични скулптури

Тази персонализирана машина 3D печата невероятни керамични скулптури


Автор: Ethan Holmes, 2019

Моите изследвания изследват нестандартни методи за създаване на триизмерен тип с материали и техники, уникални за типа дизайн - като керамика и настолен 3D печат. Това изследване отразява развитието на цифровото производство и неконвенционалните типографски практики в новата дигитална ера. Направих триизмерен керамичен тип като поредица от типографски проучвания, за да предизвикам и да търся нов начин за създаване на осезаем тип в триизмерното пространство.

Аз съм графичен дизайнер и производител, който обича 3D тип. Много професионалисти в областта на графичния дизайн и тип дизайнери са работили в 2D пространството изключително за създаване на тип. Тази практика е повлияла на „стъклената кутия“, която ограничава създаването на типа във високия контраст между типа и фона. Въпреки това, буквите от тип 3D, за разлика от типа, отпечатан на хартия, не лежат върху статичното пространство на страницата. По този начин тези букви придобиват нови характеристики като текстура, структура, обем и дори интерактивност.

Като артистична и типографска практика 3D типът се сближава, тъй като художественото изразяване, строителната техника и материалността играят роля за създаването на букви в триизмерното пространство. Тази нова технология ще осигури добри инструменти за неконвенционална типографска практика. Обичам да споделям това, което съм научил от творческата си практика.

Изграждане на собствен инструмент

През 2014 г. направих ръчно изработени керамични детайли, за да създам модулен тип - изработих гипсови матрици и отляво по парче. От лятото на 2015 г. се интересувах и от възможността за комбиниране на типография, керамика и 3D печат като алтернативен начин за използване на високотехнологични характеристики. Десктоп 3D печат привлече вниманието ми, особено защото не се нуждае от място и оборудване за глинено студио. Мога да направя по-сложен и по-голямо разнообразие от модулни конструкции с новия инструмент. С вградения в 3D делта тип 3D принтер и шнеков екструдер, мога да печатам малки и средни 3D печатни керамични обекти с височина до 300 мм с диаметър 300 мм.

Моят керамичен 3D принтер е построен на базата на 3D принтер от делта стил. През лятото на 2015 г. закупих комплект 3D принтер DIY. Играя с 3D принтерите от отворен код, за да разбера какво мога да направя с този нов инструмент и технология. Има няколко различни вида 3D принтери, а RepRap е един от най-известните проекти с отворен код. Принтерите RepRap са в състояние да произвеждат свои собствени части - не всяка част, но е в състояние да отпечата някои части - и да ги направи самостоятелно възпроизвеждащо. Тъй като много от тях могат да изградят свои собствени RepRap машини на ниска цена, те са един от най-достъпните 3D принтери за дизайнери, художници и производители.

За мен най-вълнуващата характеристика на тези триизмерни 3D принтери е, че мога да създам свой собствен инструмент и да го персонализирам, за да направя нещо. Тъй като нямаше 3D принтер, който да може да отпечатва глина, трябваше да направя свой собствен принтер. Казано по-просто, направих собствените си инструменти, за да направя нещо, което не можех да направя със собствените си ръце. Когато изследвах правенето на 3D керамичен 3D принтер, намерих пост в Make: и бях наистина впечатлен. Въпреки че не използвах версията на Джонатан, това ми помогна да видя и моя начин да го направя и го направих по свой собствен начин.

Пневматичен глинен екструдер

След като построих и калибрирах първия си 3D принтер в стил DIY Delta, създадох свой собствен екструдер. Отначало се опитах да използвам дозатори за лепило, но те наистина не можеха да екструдират глина добре. Също така, не можех да използвам по-висок PSI за екструдиране на глина поради някои проблеми с безопасността. В крайна сметка, аз изработих свой собствен глинен екструдер и контейнер с PVC тръби, които могат да издържат на по-висок PSI. Най-сложната част я прави херметична и издържа до 80 PSI. Тръбата казва, че може да устои на 330 PSI, но не съм тествал по-висока от 95 PSI.

Забележка: PVC не е безопасен материал за налягане. Моля, други материали, като стомана, за да се избегнат евентуални наранявания.

Направих няколко прототипа, използвайки PVC тръби и съединители, а 4-та версия работеше правилно без никакви течове. Въпреки че направих добър глинен екструдер, все още не беше лесно да се отпечата глина. Необходими са няколко тестови разпечатки, за да се намерят правилните конфигурации на PSI и нарязване. Ранните работи бяха прости геометрични форми и имаха някои проблеми, но аз бях много развълнуван да направя нови керамични предмети.

Среден размер Делта принтер През лятото направих доста голям брой прототипи и исках да направя принтер специализиран за глина. Следващата стъпка на новия проект беше създаването на собствен 3D принтер, който може да отпечатва малки и средни керамични предмети. Тъй като първият принтер не можа да отпечата по-големи парчета, исках да направя мащабирана версия. Както споменах, RepRap е в състояние да произвежда свои собствени части, правейки го самостоятелно репликативно. Един ден разбрах, че моят 3D принтер е в състояние да произведе нов принтер и исках да изработя по-голяма версия на 3D принтер от делта стил. Имаше множество технически и механични проблеми.

За да направя принтера, аз отпечатах части с моя 3D принтер и поръчах части: стоманени валове, мотори, превключватели, Arduino и др. За да направя горната и долната част, използвах лист от MDF, но не успях да получа точност, която исках без CNC. Така че, аз се опитах да намеря място, което да има лазерен нож за рязане на плексиглас. Най-накрая успях да вляза в лазерен резач в университета на Апалачския държавен университет, след като се преместих в Северна Каролина за нова работа.

Въпреки че имах всички части, се борех да направя принтера ми да работи правилно за около два месеца. Имаше проблем с калибрирането и не знаех как да го поправя. Тъй като нямах представа за фърмуера за Arduino и Ramp борда и никой не можеше да ме научи, аз googled информация, за да научите как да създадете правилния фърмуер. Изпробвах повече от 40 различни firmwares. Беше досадна работа, за да изпробваме толкова много различни конфигурации, но в това съм и добър. В неделя, 25 октомври 2015 г., реших проблема и принтерът ми започна да работи правилно. Изпробвах калибрирането с писалка и хартия, защото показва градация в зависимост от фината стойност на Z и ви позволява да намерите калибриране. Първата дума, която написах с моя принтер беше “HI”. Сега мога да пиша по-сложни думи с машината си. Направих празнична карта за приятелите си с машината.

Учил съм графичен дизайн повече от 10 години и нямам степен по керамика или инженерство. Макар да имам известни познания по керамика от изкуствено избираеми дисциплини и някои кодиращи познания, това не беше достатъчно. Определено ми отне време да се науча как да изградя свой собствен 3D принтер и глинен екструдер. Въпреки това, аз съм естествено създаден производител и съм добър в трудните работни места. Започвам с амбициозна идея и съм готов да се справя с безкрайни проблеми. Направих прототип с идея, тествах прототипа, документирах резултата и направих друг прототип като другите дизайнери, които високо ценят силата на процеса на проектиране. За да разрешат проблемите, трябва да се науча чрез изготвяне и документиране на напредъка. Уча се от всеки неуспех и успех.

Глината е очарователен и чувствителен материал. Важно е да се намери правилния вискозитет на глината. Тя не трябва да бъде прекалено мека или твърда. Ако глината е твърде твърда, тя не може да бъде екструдирана гладко. И ако е прекалено мека, има по-голяма вероятност да се срине по време на печат.

Започнах с ниско огнена бяла глина, защото има по-малко частици и е достатъчно мека, за да бъде лесно екструдирана. Тъй като глината обикновено не е достатъчно мека, тя трябва да се смеси с допълнителна вода. Трябва да добавя вода, за да я направя мека, но това е довело до срутване по време на печат.

Ранните отпечатъци не бяха сложни и бяха сравнително по-лесни за отпечатване. Въпреки това сложните 3D модели не са лесни за отпечатване поради срутване. Временното ми решение на проблема беше да използвам пистолет за топлина, за да мога сухата глина да изсъхне по-бързо. Наскоро инсталирах три 120мм вентилатора към принтера и те духаха въздух през леглото за печат. Това не е крайното решение, но помага.

Имам няколко идеи за решаване на този проблем по по-ефективен начин и ще ги изпробвам скоро. Тъй като не мога да използвам помощни материали, трябваше да помисля как да проектирам самоукрепващи се конструкции без опори.

Тъй като мога да използвам повторно неоголената глина, аз възстанових повечето от моите грешки. Въпреки това оценявам сриващите се отпечатъци и печатни грешки, тъй като те оставят коментар за обещанието за цифрово производство. Моите приятели на артисти обичат сриваните или изпуснати отпечатъци. Така че, аз не възстановявам някои интересни грешки и понякога отпечатвам нещо и го оставям, за да направя нещо съвсем ново - наричам го сътрудничество с гравитацията.

За да направя най-новата си типографска скулптура, имах намерение да правя размазани грешки в дъното и постепенно да отпечатвам следните слоеве. Въпреки че е още по-труден от нормалния, той показва интересни текстури и искам да играя с него повече. изграждане на собствен инструмент, шнеков екструдер

През лятото на 2016 г. исках да направя нов екструдер, защото не можех да печатам по-сложни форми с пневматичния си глинен екструдер. Според моите изследвания, няколко компании за дозиране на лепила и някои хора използват шнеков клапан, за да контролират екструдирането на пастата.

Отново се възползвах от 3D принтера, за да направя собствени инструменти. Замислих винтове и корпус на Rhino и ги разпечатах. За повече от три седмици проектирах и изпробвах 56 различни винта и 8 корпуса. Винтовете и корпусът са отпечатани с PLA. Тъй като имаше изтичане на екструдера, имах нужда от няколко теста за решаване на проблема. Моят шнеков екструдер показва доста впечатляващи резултати. Комбинацията от шнек # 55 и корпус # 7 работи добре заедно, въпреки че има някои проблеми. Планирам да го развивам още повече.

Печат и изпичане на глина и глина от благородни метали

Имам отпечатани различни глинени тела: бяла глина, керамика, порцелан и глина от благороден метал (мед). Повечето глинени тела са много сходни, ако нямат грог (частици). Въпреки това, те имат различни темпове на свиване. Ето защо трябва да тествате процеса на изпичане.

След успешните отпечатъци следват две основни стъпки; бис и глазура. По време на всяко изпичане глината достига определени температури, за да се гарантира, че глинестите тела узряват в керамика. Различните глинести тела трябва да бъдат изстреляни при различна температура, за да узреят глинестите тела, с други думи, да витрифицират глината. Свиването се случва на етапа на витрификация. Когато получавате глина от керамични консумативи, тя ви казва каква температура трябва да използвате - тя се нарича конус в керамиката. Името, получено от пирометричен конус, използван за измерване на топлинната работа. Тези дни използвам порцелан от среден клас (конус 5-6. 2167 - 2232F)

Отпечатването на глина от благородни метали (известен още като PMC) е вълнуващ съвместен проект с Мариса Санехолц. Металната глина е изработена от много фини частици от метали като мед, бронз и сребро. Тези метали се смесват със свързващо вещество и вода, за да я направят глинести. Тъй като може да бъде оформена като мека глина, тя може да се използва за направа на бижута и малки скулптури. Те са сравнително скъпи в сравнение с други глини и метали. Медната глина е най-скъпият материал, който използвах.

PMC изисква подобен процес на печат, но е малко по-различен. Както и при другите глинени тела, аз смесвам парче глина и вода, докато достигне определена консистенция. Тъй като това е скъп материал, не мога да отпечатам голямо парче и се опитвам да не го губя. След отпечатване на отпечатъка, той трябва да бъде изсушен преди изпичането му. След като изсъхне, глината е твърда, което улеснява довършителните работи. Въпреки това, тя може да бъде крехка и деликатна в зависимост от дизайна. Глината може да бъде изстреляна по най-различни начини, но ние използвахме електрическа пещ за изпичане на 3D отпечатания PMC. След стрелба те трябва да бъдат свалени, за да бъдат полирани. За повече подробности вижте страницата ми за процеса тук.

Този материал ни донесе различни предизвикателства. Степента на свиване е по-висока, отколкото при другите глини и понякога имат пукнатини. Тя превърна напуканото парче в красива брошка с 3D печатен керамичен предмет. Намерихме степента на свиване и произведохме малки 3D печатни медни обекти. Това е само първият кръг и планираме да го проучим повече.

Процес на 3D печатане глина

Стъпка 01: Създайте 3D модел с помощта на Компютърно проектиране (използвам Rhino).

Стъпка 02: Конвертиране на CAD чертежа в файл STereoLithography (STL).

Стъпка 03: Нарежете 3D модела и създайте G-код (използвам Repetier Host Mac).

Стъпка 04: Настройка на машината и зареждане на глина в DIY глинен екструдер.

Стъпка 05: Оставете 3D принтера на работа. Времето за печат може да варира в зависимост от сложността и размера.

Стъпка 06: Извадете отпечатания обект от устройството и го оставете да изсъхне напълно.

Стъпка 07: За керамика, изпичане на бис и изпичане на глазура. (PMC също се нуждае от две стъпки на изпичане)

Софтуер

Аз съм графичен дизайнер и използвам компютри Mac за дълго време. Така че, аз използвам Rhinoceros 5 за Mac, за да проектирам 3D моделите. Използвал съм само Rhino за една година и не беше лесно да се адаптирам към 3D CAD софтуер. Тъй като уменията ми за 3D моделиране стават по-добри, мога да проектирам по-сложни форми. Когато трябва да проектирам някаква органична форма, използвам и Sculptris. Sculptris е интересен софтуер за цифрова скулптура. Също така използвам Slic3r за генериране на g-code и Repetier host 1.0.1 за Mac, за да контролира 3D принтера. Когато трябва да проектирам 3D тип или сложен дизайн, проектирам някои форми в Adobe Illustrator и импортирам файла в Rhino. Когато се нуждая от 3D сканиране, използвам MS Kinect и Skanect за 3D сканиране на човешки фигури или предмети.

Какво следва?

Аз съм в академичните среди и моята работа е да споделя това, което съм научил от изследванията си. Искам да споделя работата си с творчески хора чрез конференции и изложби.Моите ученици биха могли да вземат моя клас за цифров метод, който обхваща 2D и 3D дизайн и цифрово производство. Изпробвах какво мога да направя с тази нова технология и ще направя повече и ще тествам повече. Планирам да кандидатствам за някои изследователски стипендии, за да изградя по-голям принтер и по-голям глинен екструдер. С новия принтер искам да отпечатвам 3D типографски скулптури от човешки мащаб с глина или бетон. Също така се надявам да споделя някои нови проучвания с новата машина тук в този блог в близко бъдеще.

Благодаря ви за четенето. Винаги търся възможности и места, за да покажа моите изследвания. Моля, свържете се с мен, ако се интересувате от семинар, разговор с художник или изложба.

Можете да видите последната ми работа в моя Instagram.



Може Да Се Интересувате

Пещта за леярство на газ и отпадъци от Von Slatt

Пещта за леярство на газ и отпадъци от Von Slatt


Фрезовани блокове, проектирани в Sketchup

Фрезовани блокове, проектирани в Sketchup


Занаяти в движение: Организиране на занаятчийски стоки # 1

Занаяти в движение: Организиране на занаятчийски стоки # 1


Подслони след бедствия

Подслони след бедствия