大学生用多材料3D打印技术重新设计伦敦火车站未知大陆-数字制造云平台

大学生用多材料3D打印技术重新设计伦敦火车站

未知大陆发表于 2021-03-24

来自UCL巴特利特建筑学院的四名硕士生组成一组，设计并3D打印了一种新颖的用于建筑应用的多材料建筑面板。

该项目被称为Metaplas，利用刚性和柔性可回收聚合物的组合，通过3D打印创建几何建筑折叠面板。为了演示如何在现实世界中使用该结构，学生们将他们的设计用作伦敦Euston站的潜在外墙一种科幻风格的屋顶天篷，具有流动形式和多种颜色。

Euston Station的3D打印设计渲染图

Metaplas项目

Metaplas项目的开始是为了设计一种结合了渐进式设计、结构可行性和3D可打印性的多材料结构。从广泛的材料研究开始，Bartlett团队确定PLA和TPU是适合用于单个可折叠多材料面板的聚合物。然后将模块化设计以平面形式进行3D打印，但由于其集成的折叠模式，可以折成3D几何形状，就像折纸一样。

折叠模式本身是使用依赖于结构分析的自定义计算工具生成的。这样，预期承受最大载荷的大型结构部分的折叠密度将自适应增加，而其他部分的折叠可能稀疏。各个面板的设计使其可以通过夹子锁系统和电缆彼此固定，从而确保简化的组装、维护和可更换性。

学生们还进一步研究了热致变色聚合物在面板设计中的集成。这些是对温度敏感的材料，因此当暴露于热时它们会改变颜色。在建筑面板的背景下，这可以帮助控制白天和晚上的照明，将行人引向附近的出口，同时增加进入室内的自然光的水平。

可折叠的3D打印PLA-TPU面板

利用分散的3D打印网络

在概念化阶段，学生还集中精力使用去中心化的数字制造网络。尽管这些面板从未在设计项目之外大量生产或使用过，但考虑因素可作为将来潜在应用的可行性研究。

例如，在Euston站的演示中，学生在距火车站的指定半径内识别并绘制了一些材料回收和3D打印设施的图。如果渲染的项目要真正完成，则该分散的3D打印网络将用于制造结构中的所有单个面板。这将具有促进当地经济增长的作用，同时也将促进更加生态和道德的生产方式，因为运输距离和成本将大大减少。

Bartlett团队由Betty Chavez Angeles，Prapatsorn Lertluechachai，Wisnu Hardiansyah和Marwah Osama组成。

拟议设计的尤斯顿车站内部渲染图

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