REKLAMA

3D tisk a jeho využití v architektuře a designu

Technologie výroby trojrozměrných objektů formou tisku spočívá na principu lepení vhodného materiálu ve vrstvách, nanášeného tiskovou hlavicí. Proces je řízen počítačem na základě 3D modelu. Tato technologie si postupně prošlapává cestu v mnoha odvětvích od strojního průmyslu, přes medicínu až po gastronomii. Záleží jen na typu a velikosti tiskárny, nanášeného materiálu a řídicího softwaru. Zde Vás seznámíme se základními specifiky 3D tisku využívaného ve stavebnictví, především při navrhování budov.
3D tisk a jeho využití v architektuře a designu

Navrhování architektury se v běžné praxi přeneslo do virtuálního prostředí. Ze základních skic architekta se v převážné většině případů přechází do virtuálního světa specializovaných programů (SketchUP, ArchiCAD, Revit, popř. 3DMax aj.), které pomohou rychle a ve všech úhlech a souvislostech zobrazit budovu a z tohoto virtuálního modelu jsou získávány finální výkresy. Zobrazení na monitoru ale není pro celkové vnímání prostoru dokonalé.

Vynechává se prvek dříve neodmyslitelně spjatý s návrhy budov – fyzický pracovní model pro různé varianty návrhu. Důvodem je především čas, potažmo finance, které je málokterý ateliér ochoten obětovat. Model, když už se tvoří, se tak používá hlavně k prezentaci výsledků. U komplikovanějších staveb je však pracovní model při návrhu nezbytnou pomůckou, ručně lepený je ale složitou akcí. 3D tisk tak umožní architektům vytvářet modely variant stavby levněji, navíc po čas vytváření modelu se mohou věnovat jiné práci. Virtuální svět je při tisku nezbytným krokem, pro důkladný výběr finální varianty je ale fyzický model nenahraditelný a díky 3D tisku dnes dosažitelný.

Jak je pro architekty přínosné pracovat s modelem přibližuje pan Dipl. Ing. Walter Kurschatke – Arch. z ateliéru Omniatrading: „V návrhu náměstí uvažujeme o několika variantách řešení. Jak pro nás tak i pro pány radní je model daleko srozumitelnější než obrázky. 3D tisk se stal nejen pomůckou pro naši tvorbu, ale i doplňkovou činností našeho ateliéru.“

Příklad 3D tiskárny: krabice s rameny a tiskovou hlavou, dole deska která při vytištění jedné vrstvy klesne na úroveň vrstvy další. (zdroj: omniacomercial.cz)

Technologie a materiálové varianty pro tisk architektonických modelů

Technologie máme v zásadě dvojí: plast nebo sádrový prášek.

„Každý materiál má svá pro i proti a u modelů je nutné zvážit, kterou variantu použít a podle toho také připravit model v počítači. Například u plastu musíme myslet na to, že ihned po nanesení není tuhý, ale do vychladnutí měkký a tenké vrstvy se mohou propadnout a kroutit. Je nutné připravit v počítačovém modelu podpory, od kterých se musí model následně ručně dočistit,“ tvrdí Ondřej Radoň, 3D operátor Ominacomercial.

Plast

Při tisku plastem stroj nanáší materiál z kartuše v podobě smotané struny pomocí tavící trysky a v tiskárně vidíme vznikat model. Ten se po vytištění ručně očistí od případných otřepů a podpor.

PLA je nejpoužívanějším materiálem pro plastový 3D tisk. Ve srovnání s ABS je snadněji a rychleji zpracovatelný, biologicky odbouratelný, protože ho tvoří kukuřičný škrob a kyselina mléčná. Je tedy přírodně nezávadný a při správném kompostování se rozloží do pár měsíců. Na rozdíl od ABS není PLA tolik náchylné k deformacím a vadám vlivem chladnutí vytištěného materiálu. Z materiálového hlediska jsou výrobky z PLA oproti ABS méně pružné a mají vyšší lesk.

ABS je termoplastický materiál stejný, jako se používá na výrobu stavebnice Lego. Jeho výhodou je tuhost, odolnost proti nízkým i vysokým teplotám a chemikáliím (kyseliny, uhlovodíky, oleje) a zdravotní nezávadnost. Díly z ABS je možné lepit rozpouštědlovými a polyakrylátovými lepidly.

Prášek (sádra)

Oproti tomu prášková technologie nanáší vrstvy na celou desku tiskárny a v těchto vrstvách vstřikuje lepidlo tam, kde má prášek držet pohromadě. Zbylý prášek je nutno odsát (a možno znovu použít) a po odsátí zbude slepený prášek tvořící sádrový model. Tyto modely jsou křehčí, nicméně nepotřebují tak důkladnou přípravu 3D modelu – nejsou nutné podpory. Podporou se stává prášek, který je po dobu tisku na místě a odsaje se až po dokončení procesu tisku.

Kam směřuje vývoj?

3D tiskárny zažívají v současné době rychlý rozvoj a podobně jako u každé technologie se očekává v souvislosti s jejím rozšiřováním i snižování ceny a tím další zvýšení dostupnosti. Využití této technologie ve stavebnictví může urychlit práci nejen architektům. Designéři bytových doplňků si mohou ve stále větším měřítku svůj návrh z počítače ihned vytisknout, vyzkoušet a poté buď zahodit, předělat a nebo rovnou osadit v interiéru. Je možné tisknout konstrukční prvky nebo celé stavební díly, stěny, brzy i domy. Například vytvořit levně a rychle přesné kopie historicky cenných plastik není již dnes žádný problém s pomocí 3D scanů v kombinaci s 3D tiskem. Navíc takové plastiky lze přesně zmenšit, zpřístupnit tak veškerá historická díla například nevidomým. I pro architekturu a stavebnictví se s touto technolgií otevírají netušené možnosti.

Sdílet / hodnotit tento článek

Mohlo by vás zajímat

3d tisk

3D tisk objektů vysokých téměř dva metry

Technologie výroby trojrozměrných objektů formou tisku spočívá na principu lepení vhodného materiálu ve vrstvách, nanášeného tiskovou hlavicí. Proces je řízen počítačem na základě 3D modelu. Tato ...

V Amsterodamu bude most stavět 3D tiskárna

V Amsterodamu bude most stavět 3D tiskárna

Holandská společnost Heijmans se soustředí na inovativní procesy ve stavebnictví. I přes svůj relativně malý obrat a skromnější počet zaměstnanců už zaznamenala dva významné úspěchy na poli ...

Vytiskneme celé domy! Netušené možnosti 3D tisku

Vytiskneme celé domy! Netušené možnosti 3D tisku

S převratným využitím technologie 3D tisku přišli vědci z Univerzity v jižní Kalifornii. Podle nich bude v budoucnu možné rychle, levně a kvalitně „vytisknout“ celé domy. Metoda nazvaná Contour ...

Dvouvrstvá fasádní pěna ochlazuje klima interiéru

Dvouvrstvá fasádní pěna ochlazuje klima interiéru

Oaklandská společnost Emerging Objects dokazuje, že praktické využití technologie 3D tiskáren nemusí končit jen u drobných prvků. Přichází na trh s tištěnou inteligentní dvouvrstvou výplňovou pěnou, ...

REKLAMA

estav.cz v žebříčku návštěvnosti TOPlist