精湛的工程设计:德国天主教堂安装3D打印的桌子2020-03-04
摘要:精湛的工程设计:德国天主教堂安装3D打印的桌子。用于飞机的拓扑结构设计的支架,用于赛车的格子式热交换器,具有有机结构的医疗植入物;这些就是我们期望增材制造的各种应用。但是,FIT AG最近在上巴伐利亚行政区Altmühldorf的一个小型教区教堂委托的一个项目中发现了附加创新,可以采用多种不同的形式。

“在我们自己的公司内部,我们睁开了很多眼睛。FIT AG的项目工程师Bruno Knychalla表示:“并非总是单纯地将技术应用于3D打印就可以了。” FIT AG的项目工程师在圣洛朗蒂乌斯教区教堂领导了独特的可修复雕塑的技术开发工作。“有时候,这种新的自由形式可以带来您自己甚至没有想到的新可能性。”

该结构是奥利弗·特辛(Oliver Tessin)和艺术家二人组CorbinianBöhm和迈克尔·格鲁伯(Michael Gruber)(被称为Empfangshalle)开发的,是令人印象深刻,拓扑优化的8米高金色格子,它是教堂祭坛的焦点,是教堂翻修的一部分去年春天的项目。该设计受到哥特式建筑的基本哲学的影响,该哲学适应了自然界的设计原则,这可以在教堂的尖拱和肋骨拱顶中找到。艺术家们并没有把技术改造成符合传统的案例,而是将重塑看作是使用最新建筑方法在文化遗产遗址周围延续了数百年历史的传统。

精湛的工程设计:德国天主教堂安装3D打印的桌子。


Tessin带着清晰的愿景和添加剂,特别是电弧焊增材制造(WAAM),在Knychalla在慕尼黑工业大学发表演讲后加入了FIT。由于WAAM独特的外观和触觉特性,他们已经与许多服务提供商接触,但是对于成本的可行性,几何形状的限制以及WAAM零件的使用寿命存在疑问。他们与德国的FIT AG团队合作,能够测试多种AM供应商的内部流程,包括混合制造策略,但是,激光烧结技术以及具有强大机械性能,减轻重量和设计自由度的大型构建平台得以问世。

3D打印



“[WAAM]有一个非常迷人的表面[...]但我们向他们展示,通过涂层技术,我们还可以实现一个完全新颖的外观,” Knychalla告诉TCT。“我们知道没有办法将设计整体制造出来。我们必须研究哪种是最有效和最经济的制造方式。我们开发了一个概念,其中生成了代表几何形状的优化核心,然后将其涂上结构涂层。”

尽管最初认为金属和陶瓷材料是此类建筑项目的最佳选择,但该团队选择在EOS P 700上以白色聚酰胺粉末制造该结构。总共印刷并堆叠了60个单独的部件,以最大程度地发挥作用。构建室内的空间。一旦组装在一起,然后使用热喷涂技术和金属漆将它们涂在结构青铜铝合金中,以产生发光的金属面漆。

3D打印


下一个挑战是建筑。该团队与艺术家,建筑师和结构工程师共同努力,围绕350公斤的结构搭建了框架,以便他们可以在现场将最终作品组装在一起,并为其进行最后一层涂层。

“我们必须建造一幢小建筑物来对其进行涂层,” Knychalla解释说。“像我们的模型制造商一样,有很多技术人员参与其中,他们真的全力以赴来组装这件大事。”

该项目花了大约六个月的时间才能完成,但Knychalla说印刷本身是该过程中最轻松的部分。

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对于此类项目,AM是一个非常新的过程,至关重要的是,团队需要最终批准的不仅仅是设计师或建筑师。他们还需要说服负责教堂翻新工作的小镇的人们相信这项技术会起作用。

Knychalla评论说:“新技术和精神手工艺品很少被结合使用。” “我认为我们广泛的技术理解和我们的跨学科团队使人们相信,我们可以以某种精湛的品质制作出大胆而新颖的产品,给人留下像高级工艺品和永恒优雅的印象。我认为人们真的很惊讶。”


最终的认可印章来自于德国天主教会红衣主教马克思红衣主教和AM行业的同行们的祝福,他们在去年的TCT大奖中将Retable选为创意应用类的高度推荐获奖者。。为此,Knychalla说,该项目的成功完全取决于协作。

“我们必须使用与客户相同的语言,因此我们调整了工作流程,以便能够在数字化设计到施工流程中来回执行。Knychalla说道,他承认FIT AG的内部设计和建筑专家在与工作室和艺术家交流新想法方面起着至关重要的作用。

例如,如果仔细观察,您会发现晶格还具有独特的纹理美感,这是设计师和工程师团队之间协作过程的结果。通常,它引起了Knychalla的评论,最具创造力的可能性是任何人或团队都无法想象的可能性。

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Knychalla补充说:“我们提出了可以放在结构之上的功能性表面结构。” “根据这项建议,建筑师和艺术家开发了自己的表达方式。我们基本上来回交换算法以提出一个好的解决方案,因为该表面还必须作为铝涂层的载体,铝涂层充当主要的负载层。我们基本上为他们提供了计算输入,他们将其完美地开发成了一个不仅美观而且在技术上很重要的表面。”


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