Токийский университет: место, где технологии встречаются с архитектурой

3D - принтеры прокладывают путь для творческих инноваций среди студентов

Появление 3D-печати изменило многие отрасли промышленности, от производства и строительства до автомобильной и аэрокосмической промышленности. То, что ранее некоторыми считалось новинкой или нишевым решением, превратилось в развивающуюся технологию, переходящую от "быстрого прототипирования" к "аддитивному производству".

Теперь 3D-печать внедрена в университетах по всему миру, предоставляя студентам и преподавателям технологическое решение для исследования инновационной архитектуры и создания нового стандарта «будущей жизни».

Недавно, T-BOX - новый проект компании Sekisui House — Kuma Lab Токийского университета, выбрал Ultimaker для удовлетворения исследовательских требований своего архитектурного факультета, позволяя студентам подготавливать данные 3D-моделирования своих проектов, печатать прототипы и использовать их на совещаниях в качестве дизайнерского упражнения. T-BOX был открыт для использования в октябре 2021 года.

Мы поговорили с Тошики Хирано, директором и доцентом проекта в Sekisui House — Kuma Lab, чтобы узнать, как студенты используют 3D-печать для поддержки своей повседневной университетской жизни, и как Ultimaker помог им достичь своих целей.

Тошики Хирано, директор и доцент проекта Sekisui House – Kuma Lab, Токийский университет

T-BOX: Как все начиналось

Проект T-BOX был основан в июне 2020 года архитектором Кенго Кумой как мастерская с различными машинами для цифрового производства, в основном с целью изучения взаимосвязи между цифровыми технологиями и архитектурой.

«T-BOX для нас - разнообразие», — говорит Хирано о названии проекта. «T» относится к Токио, технологиям и набору инструментов (toolkits). С тех пор мы рассматриваем T-BOX как «ящик с инструментами» в котором есть множество различного цифрового производственного оборудования».

Заведение, которое воспитывает творческие таланты

Токийский университет исследует будущее архитектуры с использованием технологий, в то время как Sekisui House, который предоставил пожертвование для запуска проекта, исследует "будущее жизни”. Основная цель сотрудничества состоит в том, чтобы эти взаимные и взаимодополняющие возможности помогли в развитии будущих талантов в T-BOX.

Раньше у отдела архитектуры не было производственного цеха с цифровыми инструментами для изготовления. У студентов не было другого выбора, кроме как купить свои собственные 3D-принтеры или изготавливать свои модели вручную, что является традиционным методом. А теперь, с помощью T-BOX, студенты-архитекторы могут легко создавать свои прототипы и использовать их в качестве презентаций.

“Я верю, что это заведение поможет студентам усовершенствовать свое мастерство и изучить другие пути роста, такие как изучение промышленного или цифрового производства”, - говорит Хирано. “Дело в том, что T-BOX предназначен не только для студентов-архитекторов. Любой желающий может посетить объект и воспользоваться нашими 3D-принтерами Ultimaker. Добро пожаловать всем желающим! T-BOX будет работать как учреждение, которое воспитывает творческие таланты, чтобы они были лучше подготовлены к будущему”.

Внутри T-BOX: пристальный взгляд

В настоящее время T-BOX имеет шесть 3D-принтеров Ultimaker. Поскольку в кампусе нет другого объекта с несколькими 3D-принтерами в одной лаборатории, Хирано считает, что это будет иметь решающее значение для дизайнеров.

О том, почему они выбрали Ultimaker, Хирано комментирует: «Поскольку популярность цифрового производства растет, я посещал аналогичные предприятия за границей. Я пошел в Американский университет архитектуры и увидел, что они используют 3D-принтеры Ultimaker. Большинство студентов знакомы с качеством продуктов, которые производит Ultimaker, и всегда подмечают, что они просты в использовании».

«Ultimaker — хороший выбор, потому что он может работать с различными филаментами, а также обеспечивает превосходную точность печати, скорость и высокую отзывчивость. Вы можете начать печатать свои концепции, как только введете данные. Это позволяет вам создавать свою работу интуитивно, даже без предварительных технических знаний. Кроме того, когда необходимы дополнительные настройки, вы можете легко изменять параметры в соответствии с требованиями», — добавляет он.

На вопрос о внедрении 3D-печати в архитектуру за последние десять лет, Хирано отвечает: «Честно говоря, я бы не стал использовать 3D-принтер, если бы в этом не было необходимости. По мере того, как мы становимся более цифровыми, чем когда-либо, такие 3D-принтеры, как Ultimaker, приобретают все большее значение во многих отраслях промышленности по всему миру. Определенно, 3D-печать стала частью цикла проектирования для архитекторов и студентов».

Тошики Хирано демонстрирует одну из своих архитектурных моделей, напечатанных на 3D-принтере.

Без ограничений

В настоящее время лаборатория T-BOX использует белый материал PLA, но Хирано и его ученики уже изучают возможности, открываемые широким ассортиментом нитей как Ultimaker, так и сторонних производителей, которые они теперь могут использовать. “В случае ABS-материала, мы думаем об использовании различных материалов для печати швов строительной конструкции в размере одной трети и фактически используем его. По сути, мы хотим бросить вызов самим себе, используя различные материалы для самых разных целей”, - говорит Хирано.

Конечно, создание моделей всегда было частью процесса архитектора. Студенты делали модели вручную, например, из стирольных досок - но тогда вы ограничены простыми формами. “Наша цель - освободиться от общепринятых норм, ограничивающих идеи”, - говорит Хирано. “Мы хотим внедрять инновации в дизайн с помощью 3D-принтеров, имея свободу воплощать идеи в реальные продукты. Мы не хотим быть связанными сложностью форм".

“3D-принтер - это не просто инструмент для создания моделей; это также инструмент, который позволяет вам свободно думать об архитектуре и дизайне".

Цифровые производственные мощности

В дополнение к 3D-принтерам, оборудование для цифрового производства, установленное в T-BOX, включает в себя лазерные резаки и обрабатывающие станки с ЧПУ, поскольку оно направлено на объединение всех ресурсов, технологий и методов для создания чего-то значимого.

Хирано сообщает, что многим цифровым производственным предприятиям трудно обучать студентов тому, как использовать оборудование. «В T-BOX мы хотим, чтобы студенты использовали его как можно больше свободно и добровольно. Мы установили минимальные правила безопасности и использования, но мы хотим, чтобы они могли использовать машину, не полагаясь на наш персонал. Мы хотим, чтобы студенты изучали возможности, но мы будем здесь, чтобы ответить на любые вопросы. Все, что им нужно сделать, это сделать заказ онлайн и перейти оттуда».

Это пример передового опыта, который привлекает внимание в области архитектуры, образования и аддитивного производства. Увидев пример использования T-BOX, Юрген фон Холлен, генеральный директор Ultimaker, прокомментировал: «Приятно видеть, что передовые учебные заведения, такие как Токийский университет, признают важность 3D-печати и полностью раскрывают творческое вдохновение своих студентов, чтобы они были максимальными, насколько они могут быть, войдя в профессиональный мир».

Что печатает T-BOX

Одна из лучших напечатанных моделей, выпущенных в T-BOX, является напечатанная на 3D-принтере модель инсталляции размером 1/10, представленная на выставке Design Biennale в Лондоне в 2021 году. Эта работа разделена на 6 частей, которые печатались по отдельности, а после, были объединены. В работе показано 3D-сканирование различных объектов Токио и Лондона, и их дальнейшее преобразование в 3D-данные.

Например, Манэки-нэко, Каминаримон, Цикады, Торговые автоматы, Тайяки, Пончики и другие объекты из Токио. В Лондоне различные городские элементы, такие как места в лондонском метро, почтовые ящики и пабы, были отсканированы в 3D, собраны и объединены.

В реальной работе блок пенополистирола вырезается с помощью ЧПУ и используется в качестве формы для прикрепления японской бумаги. Наконец, работа была перевезена в Лондон и представлена на выставке.

«Я думал, что эту работу будет довольно сложно напечатать из-за сложной формы, отсканированной в 3D. Я напечатал ее с помощью Ultimaker, поэтому, несмотря на мелкие детали, получилось красиво и замысловато».

3D-модель на выставке Лондонской биеннале в размере 1/10

На вопрос, сложно ли было печатать, Хирано ответил: «Я бы сказал, сложно. Исходные отсканированные данные этой работы составляют около 1 терабайта, и даже если их уменьшить, одна панель составляет около 300 МБ. Я беспокоился, что в процессе нарезки может возникнуть ошибка, но даже когда я поместил в Ultimaker Cura и нарезал – зависаний и сбоев не было. Это доказывает, что Ultimaker идеально подходит для критически важных проектов с большим количеством деталей».

«Управляющее программное обеспечение играет огромную роль в обеспечении качества вашей продукции. Когда я познакомился с различными устройствами цифрового производства, меня беспокоило, что некоторые из них слишком сложны для использования. Ultimaker Cura устранила эти сложности, создав простые, но интуитивно понятные устройства. Есть предустановленные параметры, поэтому, даже новички могут легко научиться их использовать. Если вы в какой-то степени привыкнете к программному обеспечению, вы сможете устанавливать подробные параметры по мере необходимости, поэтому оно очень отзывчиво».

«В целом, я бы сказал, что Ultimaker предназначен для разных уровней навыков и опыта. Я думаю, что это идеальная система 3D-печати для всех, как для начинающих пользователей, так и для тех, кому необходимо использовать ее ежедневно».

Лаборатория Токийского университета с 3D-принтерами

Ultimaker 2+ Connect и Ultimaker S3

Вперед в будущее!

Ближе к концу разговора с Хирано, был вопрос о будущем T-BOX и том, кто еще по его мнению может извлечь выгоду.

«Я считаю, что T-BOX принесет пользу всем, независимо от их курса. Но я считаю, что аспиранты, которым необходимо армировать бетонную опалубку, могут найти это средство очень полезным. Кроме того, учащиеся могут разработать пресс-форму сложной геометрии и попытаться уменьшить ее размер. Это также может быть использовано для проектирования и изготовления небольшой мебели и аксессуаров. Возможности безграничны."

А что касается того, какие еще инструменты могут быть добавлены, Хирано ответил, что планирует добавить несколько вещей, если бюджет и пространство не будут являться проблемой. «Робот-манипулятор и более крупный 3D-принтер, который может обрабатывать более габаритные проекты. Но пока того, что есть, более чем достаточно. Я чувствую, что наконец-то смог внедрить в наш университет устройства для цифрового производства, соответствующие мировым стандартам, помогая студентам и преподавателям выйти за рамки привычного».

«Что меня ждет дальше, так это то, что я буду использовать наши существующие 3D-принтеры, чтобы обучить весь архитектурный отдел ценностям цифрового производства по мере того, как они внедряют инновации в свою работу. Я хотел бы продолжать изучать новые способы или методы использования продуктов Ultimaker и помогать учащимся делать то же самое».

Тошики Хирано в лаборатории T-BOX Токийского университета

И хотя студенты всегда будут на первом месте, Хирано говорит, что он также планирует каким-то образом открыть это заведение для остальной публики. “Постепенно мы будем стремиться сделать каждую машину доступной для широкой публики. Нам нужно подготовиться, если мы сделаем 3D-принтеры доступными для всех. Определенно, мы хотели бы поделиться этим опытом с теми, кто хочет исследовать новые творческие идеи”.

Будем держать Вас в курсе последних новостей!

Ваша команда iGo3D Russia

Наши группы в социальных сетях:

YouTube

VKontakte

Facebook

Instagram