二十年来,技术进步塑造了我们的世界。新的模式已适应不同的专业领域,其中之一是建筑制作。然而,数字制造革新了建筑设计方法和技术建设技术;此外,数字制造的研究吸引了许多设计师的眼睛,特别是那些参与其中的人建筑学、工程和工业设计。因此,专业人士对优秀的数字产品进行了评估制造结果及其性能取决于一些参数效率、产品质量和真正的设计可能性。自数字制造技术诞生以来,技术进步改变了许多行业的未来,以及设计概念。
等一下。数字化制造意味着什么?
数字制造是指由计算机等技术设备控制的机械制造过程。制造过程包括新兴的计算机辅助设计,也称为CAD和计算机建模软件。计算机加工分为计算机数控(CNC),它去除材料。另一个是快速原型(RP),即构建对象的过程。因此,数字加工技术是多样化的,我们可以找到3d打印,激光切割和数控加工。第一代3d打印机可以复制数字物体,并在实体物体上产生相同的设计。这些机器使用塑料细丝来制造水平层,完成产品需要几个小时。第二种技术被称为激光切割机,可以使用大量的CAD软件激光切割方法适用于各种材料,如亚克力板、刨花板、木板和哑光板。激光切割材料所需的时间取决于用户可以适应的强度和其他调整。最后,数控铣床是数字化制造的第三种技术。数控加工技术将g - code转换成具有九轴工作的数控零件。此外,该方法适用于不同的材料,如泡沫板、塑料和特定的木材类型。总而言之,数字化制造是一个在设计行业不断创新的概念,它促进了热情的设计师有不同的设计方法。
数字制造是如何开始的?这些年来它发生了怎样的变化?
三十多年来,建筑师一直使用CAD软件来绘制技术图纸;在使用这个软件之前,专业人员需要精心制作手绘图和工艺技能来定义模型。与此同时,航空工程行业开始发展与CAD/CAM制造相关的想法和技术。在相对较短的时间内,建筑师开始采用工业设计和工程的最新技术创造的新模式。因此,建筑师加入了研究数字制造的最新趋势,并开始开发新的技术来创建建筑。1989年,Frank Gehry的公司是将数字制造引入建筑的先驱之一。原因是优化复杂和创新的建筑设计的生产;没有计算机智能,同样的设计几乎不可能实现。第一个使用数字制造的建筑设计是美国洛杉矶的华特迪士尼音乐厅。在21世纪初,盖里技术公司创建了一个Catia版本的项目方法,以辅助数字化和施工管理。 Later, few architectural firms adopted the new modalities in the industry to produce an elaborated design. A significant number of designers were pleased by the results in construction. Another example of early digital fabrication is the Big Belt House in Montana, United States. Subsequently, the interactive process of designing architecture and evaluating the digital fabrication proposed a new methodology on construction, which opened new architecture possibilities.
数字化制造的创新使得预制结构元件的制造取得了一些进展。该行业的建筑师被鼓励探索新的技术和材料。其中一种材料是混凝土,它促进了非常规形状的制造。21世纪初,欧洲的一些建筑开始采用这些技术,如斯宾塞码头和科学中心。早期的建筑遵循了数字制造的趋势,反映了复杂几何形状的无限制造可能性。
尽管如此,混凝土并不是数字化制造的唯一革命性材料;它也适用于木材数控铣削。梅赛德斯-奔驰博物馆(Mercedes-Benz Museum)也展示了一些早期的应用,这种结构通过胶合板实现了弯曲。在对材料和技术进行了几次实验后,设计师专注于数字制造支持的可持续解决方案。因此,这些策略有利于以较低成本生产几何图形并考虑生态后果的过程。同时,新兴技术使设计师在纹理、刚性、动态和柔性模板方面有了更多的自由。苏黎世ETH大学是发起机器人和材料制造研究的机构之一。该机构创造了机器人滑模来生产混凝土制成的动态模板。另一个使用混凝土的高级应用的例子是音乐剧场的工作室设计。通过扭曲的混凝土结构,将礼堂的内部空间连接起来,实现了项目的设计和空间布局。新技术展示了几何策略的能力,增加了空间中模板的移动和建筑设计的方法。
此外,数字制造中的一些创新涉及到自由施工和软表面生产的优化。2011年,麻省理工学院研究实验室的内里·奥克斯曼(Nery Oxman)是“混凝土变密度分级制造”研究领域的领军人物之一。因此,制造过程允许混凝土中某些属性元素的连接。因此,考虑到使用混凝土加固的众多建筑,最近在数控技术方面开辟了一个新的研究领域。通过材料实验,设计师可以通过翻耕、剖切、成型和轮廓来研究设计方法。这些技术的最好例子之一是迪拜一座高塔中的土工管。Faulders工作室提出了一个外部本地盐水系统,该系统产生盐晶体沉积物。网格与污染相互作用的研究力是通过CAD可视化开始的。此时,设计师将数字可视化复制到实际施工中,大气污染和网格材料之间的相互形成正如预期的那样。最后,新的实验技术在建筑材料的可视化和实际行为之间创造了一种互动关系。
建筑中的数字制造使我们能够构建满足建筑师自由设计和高效解决方案愿望的元素。数字制造通过添加或减少技术定制模板,使设计师批判性地思考设计过程和整合创意的方法。此外,该主题的复杂性使人们能够以较低的成本获得高效和可持续的解决方案。因此,建筑师们一直在寻求探索新的材料表达方式,并修改我们所知的现代建筑。数字制造也为研究材料的组成及其与建筑结构的关系提供了未来的机会。对建筑师来说,该领域技术的引入创造了一种新的设计和制作选择。相对较新的数字化制造趋势为新一代设计师提供了通过数字化设计处理建筑的机会,同时也开发了新的不断发展的技术系统,这些技术改变了建筑构件的交付方式。











