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业界 | 巴黎蓬皮杜现代美术馆馆藏品:3D打印作品《体素椅》

作者: Trousers pocket

《体素椅(Voxel Chair)》是伦敦大学学院设计计算机实验室(UCL Design Computation Lab)打造的一款3D打印作品。

图为伦敦大学学院

《体素椅》使用了一项全新的技术——CurVoxels特制软件,和传统的切割形或三角形3D打印不同,该软件主要利用连续不断的线条,勾画和控制目标作品。

设计师Manuel Jiménez Garcia表示:“在打印3D物品时,我们首先要在软件中建模,然后在另一个软件中分解图层或者编辑刀具路径(toolpath),这是比较常见的步骤。但CurVoxels软件则把这一过程颠倒了过来:先是设计一系列的刀具路线模式,再定义它们组成对象的方式,最后机器设备则负责挤出连续的线条,并将这些线条堆叠成完整的3D作品。”

实验室还将Meta材料和拓扑优化技术(Topological Optimisation)运用其中,这使得制作出的产品比普通3D打印更为复杂且功能更为强大,比如设计的这款《体素椅》,它的密度、灵活度以及柔软度要比其它同类产品好很多。

“这种方法性能出众,功能更强,它可以为设计人员提供准确而相关的数据。” “与直接设计椅子的外观相比,这样的设计方式直观地展现了材料的功用和性能。”

——设计师Manuel Jiménez Garcia&Gilles Retsin

从技术层面上说,该软件是以体素(voxels)或者三维像素为基础的,它属于医学成像领域。如果使用传统的设计软件,设计人员往往要通过建模来定义对象,但都无法设计产品的内部结构。而使用体素则不同,这种新型设计软件可以决定物体的每一个部分,包括内部和外部。

另外,《体素椅》是以潘东椅(Panton chair)为设计原型,它的形状呈S型,主要材料为PLA,一种无毒、可生物降解的塑料,取自可再生资源(如玉米淀粉)。若透明PLA与蓝绿色颗粒物混合,颜色则变为渐变色。

综上,《体素椅》的制作流程可以总结为三步:

(1)在CurVoxels特制软件中,设计一系列的刀具路线模式,并定义组成对象的方式。

(2)使用一台颗粒挤出机(pellet-extruder),将塑料颗粒物熔制成一个长约2.36公里的塑料线;

(2)接着再利用机械臂,将塑料线按照系统设置的路径,一步一步搭建出《体素椅》的形状。

《体素椅》是为巴黎蓬皮杜现代美术馆“Imprimer Le Monde”展览而设计,如今已成为美术馆永久收藏的一部分。而CurVoxels特制软件目前也还处在开发阶段,预计将于2017年麻省理工学院ACADIA会议上正式发布。

视频1:《体素椅》制作流程

视频2:使用CurVoxels软件制作的其它3D打印作品