Mesin Kustom Ini 3D Mencetak Patung Keramik Yang Luar Biasa - 💡 Fix My Ideas

Mesin Kustom Ini 3D Mencetak Patung Keramik Yang Luar Biasa

Mesin Kustom Ini 3D Mencetak Patung Keramik Yang Luar Biasa


Penulis: Ethan Holmes, 2019

Penelitian saya mengeksplorasi metode tidak konvensional untuk menciptakan tipe tiga dimensi dengan bahan dan teknik yang unik untuk tipe desain - seperti keramik dan pencetakan 3D desktop. Penelitian ini mencerminkan pengembangan fabrikasi digital dan praktik tipografi yang tidak konvensional di era digital baru. Saya telah membuat jenis keramik tiga dimensi sebagai serangkaian eksplorasi tipografi untuk menantang dan mencari cara baru untuk membuat jenis nyata dalam ruang tiga dimensi.

Saya seorang desainer grafis dan pembuat yang menyukai tipe 3D. Banyak profesional desain grafis dan desainer tipe telah bekerja di ruang 2D secara eksklusif untuk membuat tipe. Praktek ini telah mempengaruhi "kotak kaca" yang membatasi penciptaan jenis dalam kontras tinggi antara jenis dan latar belakang. Namun, huruf jenis 3D, sebagai lawan dari jenis yang dicetak pada kertas, tidak terletak pada ruang statis halaman. Surat-surat ini dengan demikian memperoleh karakteristik baru seperti tekstur, struktur, volume, dan bahkan interaktivitas.

Sebagai praktik artistik dan tipografi, jenis 3D konvergen karena ekspresi artistik, teknik konstruksi, dan materialitas masing-masing memiliki peran yang dimainkan untuk membuat huruf dalam ruang tiga dimensi. Teknologi baru ini akan menyediakan alat yang baik untuk praktik tipografi yang tidak konvensional. Saya suka membagikan apa yang telah saya pelajari dari praktik kreatif saya.

Membangun Alat Saya Sendiri

Pada tahun 2014, saya membuat potongan keramik buatan tangan untuk membuat tipe modular - Saya membuat cetakan plester dan melemparkan sepotong demi sepotong. Sejak musim panas 2015, saya juga tertarik pada kemungkinan menggabungkan tipografi, keramik, dan pencetakan 3D sebagai cara alternatif menggunakan fitur teknologi tinggi. Pencetakan 3D Desktop menarik perhatian saya terutama karena tidak membutuhkan ruang dan peralatan untuk studio tanah liat. Saya dapat membuat desain modular yang lebih rumit dan lebih beragam dengan alat baru ini. Dengan printer 3D tipe delta yang dibuat sendiri dan extruder auger, saya dapat mencetak benda keramik 3D skala kecil dan menengah hingga setinggi 300mm dengan diameter 300mm.

Printer 3D keramik saya dibuat berdasarkan printer 3D gaya delta. Pada musim panas 2015, saya membeli kit printer 3D DIY. Saya telah bermain dengan printer 3D sumber terbuka gaya delta untuk mencari tahu apa yang bisa saya lakukan dengan alat dan teknologi baru ini. Ada beberapa jenis printer 3D dan RepRap adalah salah satu proyek open source yang terkenal. Printer RepRap dapat memproduksi komponennya sendiri - tidak setiap komponen, tetapi mampu mencetak beberapa bagian - dan membuatnya mereplikasi diri. Karena banyak yang dapat membuat mesin RepRap mereka sendiri dengan biaya rendah, mereka adalah salah satu printer 3D yang paling terjangkau untuk para desainer, artis, dan pembuat.

Bagi saya, fitur paling menarik dari printer 3D DIY ini adalah saya dapat membuat alat sendiri dan menyesuaikannya untuk membuat sesuatu. Karena tidak ada printer 3D yang bisa mencetak tanah liat, saya perlu membuat printer sendiri. Sederhananya, saya membuat alat sendiri untuk membuat sesuatu yang tidak dapat saya buat dengan tangan saya sendiri. Ketika saya meneliti membuat printer keramik 3D DIY, saya menemukan posting di Make: dan benar-benar terkesan. Meskipun saya tidak menggunakan versi Jonathan, itu membantu saya melihat cara saya untuk melakukannya juga, dan saya melakukannya dengan cara saya sendiri.

Extruder Tanah Liat Pneumatik

Setelah membangun dan mengkalibrasi printer 3D gaya Delta DIY pertama saya, saya membuat extruder tanah liat saya sendiri. Pada awalnya, saya mencoba menggunakan dispenser lem, tetapi mereka tidak bisa benar-benar mengusir tanah liat dengan baik. Juga, saya tidak bisa menggunakan PSI yang lebih tinggi untuk mengusir tanah liat karena beberapa masalah keamanan. Akhirnya, saya membuat extruder tanah liat saya sendiri dan wadah dengan pipa PVC yang bisa menahan PSI yang lebih tinggi. Bagian tersulit adalah membuatnya kedap udara dan tahan hingga 80 PSI. Pipa mengatakan dapat menahan hingga 330 PSI, tetapi saya belum menguji lebih dari 95 PSI.

Catatan: PVC bukan bahan yang aman untuk tekanan. Silakan bahan lain seperti baja untuk menghindari kemungkinan cedera.

Saya membuat beberapa prototipe menggunakan pipa PVC dan kopling dan versi ke-4 berfungsi dengan baik tanpa ada kebocoran. Meskipun saya membuat extruder tanah liat yang baik, masih tidak mudah untuk mencetak tanah liat. Untuk itu diperlukan beberapa cetakan tes untuk menemukan PSI yang tepat dan konfigurasi pengirisan. Karya-karya awal adalah bentuk geometris sederhana dan memiliki beberapa masalah, tetapi saya sangat bersemangat untuk membuat benda keramik baru.

Printer Delta Ukuran Sedang Selama musim panas, saya membuat sejumlah prototipe yang layak dan saya ingin membuat printer khusus untuk tanah liat. Langkah selanjutnya dari proyek baru ini adalah membuat printer 3D saya sendiri yang dapat mencetak benda keramik skala kecil dan menengah. Karena printer pertama tidak dapat mencetak bagian yang lebih besar, saya ingin membangun versi yang ditingkatkan. Seperti yang saya sebutkan, RepRap mampu menghasilkan bagiannya sendiri, membuatnya mereplikasi diri. Suatu hari, saya menyadari bahwa printer 3D saya mampu menghasilkan printer baru, dan saya ingin membuat versi yang lebih besar dari printer 3D gaya delta. Ada banyak masalah teknis dan mekanis.

Untuk membuat printer, saya mencetak komponen menggunakan printer 3D saya dan memesan komponen: poros baja, motor, sakelar, Arduino, dll. Untuk membuat bagian atas dan bawah, saya menggunakan selembar MDF, tetapi saya tidak mendapatkan keakuratan yang saya inginkan. tanpa CNC. Jadi, saya mencoba menemukan ruang yang memiliki pemotong laser untuk memotong plexiglass. Akhirnya, saya dapat mengakses pemotong laser di kampus Appalachian State University setelah pindah ke North Carolina untuk pekerjaan baru.

Meskipun saya memiliki semua bagian, saya berjuang untuk membuat printer saya berjalan dengan baik selama sekitar dua bulan. Ada masalah dengan kalibrasi, dan saya tidak tahu cara memperbaikinya. Karena saya tidak tahu tentang firmware untuk Arduino dan papan Ramp dan tidak ada yang bisa mengajari saya, saya mencari informasi di Google untuk mempelajari cara membuat firmware yang tepat. Saya menguji lebih dari 40 firmware. Itu adalah pekerjaan yang membosankan untuk menguji begitu banyak konfigurasi yang berbeda, tetapi itulah yang saya kuasai. Pada hari Minggu, 25 Oktober 2015, saya memecahkan masalah dan printer saya mulai berfungsi dengan baik. Saya menguji kalibrasi dengan pena dan kertas karena menunjukkan gradasi tergantung pada nilai Z halus dan memungkinkan Anda menemukan kalibrasi. Kata pertama yang saya tulis dengan printer saya adalah "HI". Sekarang saya dapat menulis kata-kata yang lebih rumit dengan mesin saya. Saya membuat kartu liburan untuk teman-teman saya dengan mesin.

Saya telah mempelajari desain grafis selama lebih dari 10 tahun dan tidak memiliki gelar di bidang keramik atau teknik. Meskipun saya memiliki beberapa pengetahuan tentang keramik dari kursus elektif seni dan beberapa pengetahuan pengkodean, itu tidak cukup. Jelas, butuh waktu untuk belajar sendiri bagaimana membangun printer 3D dan extruder tanah liat saya sendiri. Namun, saya pembuat alami dan pandai dalam pekerjaan yang membosankan. Saya mulai dengan ide yang ambisius dan bersedia menangani pemecahan masalah tanpa akhir. Saya membuat prototipe dengan ide, menguji prototipe, mendokumentasikan hasilnya, dan membuat prototipe lain seperti desainer lain yang sangat menghargai kekuatan proses desain. Untuk menyelesaikan masalah, saya perlu belajar melalui membuat dan mendokumentasikan kemajuan. Saya belajar dari setiap kegagalan dan kesuksesan.

Clay adalah bahan yang menarik dan sensitif. Sangat penting untuk menemukan viskositas tanah liat yang tepat. Seharusnya tidak terlalu lunak atau terlalu padat. Jika tanah liat terlalu padat, itu tidak bisa diekstrusi dengan lancar. Dan jika terlalu lunak, ia memiliki peluang lebih besar untuk runtuh saat mencetak.

Saya mulai dengan tanah liat putih api rendah karena memiliki lebih sedikit partikel dan cukup lunak untuk mudah diekstrusi. Karena tanah liat biasanya tidak cukup lunak, tanah harus dicampur dengan air tambahan. Saya harus menambahkan air ekstra untuk membuatnya lunak, tetapi ini menyebabkan kolaps saat mencetak.

Cetakan awal tidak rumit dan relatif lebih mudah dicetak. Namun, model 3D yang kompleks tidak mudah untuk dicetak karena runtuh. Solusi sementara saya untuk masalah ini adalah menggunakan senapan panas untuk membiarkan tanah basah yang basah lebih cepat kering. Baru-baru ini, saya memasang tiga kipas 120mm ke printer dan menghembuskan udara melintasi tempat tidur pencetakan. Ini bukan solusi akhir, tetapi membantu.

Saya punya beberapa ide untuk menyelesaikan masalah ini dengan cara yang lebih efektif dan akan segera mengujinya. Karena saya tidak bisa menggunakan bahan pendukung, saya harus memikirkan bagaimana merancang struktur yang bisa menguatkan diri sendiri tanpa dukungan.

Karena saya dapat menggunakan kembali tanah liat yang tidak digunakan, saya telah mengambil kembali sebagian besar salah cetak saya. Namun, saya menghargai cetakan yang rusak dan salah cetak karena mereka meninggalkan beberapa komentar tentang janji fabrikasi digital. Teman-teman artis saya suka cetakan yang runtuh atau jatuh. Jadi, saya tidak mendapatkan kembali beberapa kesalahan cetak yang menarik dan kadang-kadang saya mencetak sesuatu dan menjatuhkannya untuk membuat sesuatu yang benar-benar baru - saya menyebutnya kolaborasi dengan gravitasi.

Untuk membuat patung tipografi terbaru saya, saya bermaksud membuat kesalahan cetak yang berantakan di bagian bawah dan secara bertahap mencetak lapisan berikut dengan baik. Walaupun ini bahkan lebih sulit daripada cetakan normal, itu menunjukkan tekstur yang menarik dan saya ingin lebih banyak bermain dengannya. membangun alat saya sendiri, extruder tanah liat auger

Pada musim panas 2016, saya ingin membuat extruder baru karena saya tidak bisa mencetak bentuk yang lebih kompleks dengan extruder tanah liat pneumatik saya. Menurut penelitian saya, beberapa perusahaan pembuat lem dan beberapa orang menggunakan auger valve untuk mengontrol ekstrusi pasta.

Sekali lagi, saya memanfaatkan printer 3D untuk membuat alat sendiri. Saya mendesain sekrup auger dan housing pada Badak dan mencetaknya. Selama lebih dari tiga minggu, saya telah merancang dan menguji 56 sekrup dan 8 rumah yang berbeda. Sekrup dan rumah dicetak dengan PLA. Karena ada kebocoran pada extruder, saya perlu beberapa tes untuk menyelesaikan masalah. Extruder auger saya menunjukkan hasil yang cukup mengesankan. Kombinasi auger # 55 dan perumahan # 7 bekerja dengan baik meskipun ada beberapa masalah. Saya berencana untuk mengembangkannya lebih banyak lagi.

Mencetak dan Menembakkan Tanah Liat dan Tanah Liat Logam Mulia

Saya telah mencetak badan tanah liat yang berbeda: tanah liat putih, periuk, porselen, dan tanah liat logam mulia (tembaga). Sebagian besar tubuh tanah liat sangat mirip jika mereka tidak memiliki minuman beralkohol (partikel). Namun, mereka memiliki tingkat penyusutan yang berbeda. Itu sebabnya Anda perlu menguji proses penembakan.

Setelah hasil cetak berhasil, dua langkah penembakan dasar mengikuti; bisque dan glasir menembak. Selama setiap penembakan, tanah liat mencapai suhu tertentu untuk memastikan bahwa tubuh tanah liat matang menjadi keramik. Badan tanah liat yang berbeda harus ditembakkan pada suhu yang berbeda untuk mematangkan badan tanah liat, dengan kata lain, untuk memperbaiki tanah liat. Penyusutan terjadi pada tahap vitrifikasi. Ketika Anda mendapatkan tanah liat dari persediaan tembikar, ia memberi tahu Anda berapa suhu yang harus Anda gunakan - ini disebut kerucut dalam keramik. Nama berasal dari kerucut pyrometric yang digunakan untuk mengukur kerja panas. Saat ini, saya menggunakan porselen kelas menengah (kerucut 5-6. 2167 - 2232F)

Mencetak tanah liat logam mulia (alias PMC) adalah proyek kolaborasi yang menarik dengan Marissa Saneholtz. Tanah liat logam terbuat dari partikel logam yang sangat halus seperti tembaga, perunggu, dan perak. Logam-logam ini dicampur dengan pengikat dan air untuk membuatnya seperti tanah liat. Karena dapat berbentuk seperti tanah liat lunak, dapat digunakan untuk membuat perhiasan dan patung kecil. Mereka relatif mahal dibandingkan dengan tanah liat dan logam lainnya. Tanah liat tembaga adalah bahan paling mahal yang pernah saya gunakan.

PMC membutuhkan proses pencetakan yang serupa, tetapi sedikit berbeda. Seperti halnya badan tanah liat lainnya, saya mencampur sepotong tanah liat dan air sampai mencapai konsistensi tertentu. Karena ini adalah bahan yang mahal, saya tidak dapat mencetak sepotong besar dan saya berusaha untuk tidak menyia-nyiakannya. Setelah mencetak, itu harus dikeringkan sebelum menembaknya. Setelah kering, tanah liat itu keras, sehingga mudah untuk membuat beberapa sentuhan akhir. Namun, itu bisa rapuh dan halus tergantung pada desain. Tanah liat dapat ditembakkan dalam berbagai cara, tetapi kami menggunakan kiln listrik untuk menembakkan PMC yang dicetak 3D. Setelah menembak, mereka harus digulingkan untuk dipoles. Untuk lebih jelasnya, lihat halaman saya pada proses di sini.

Materi ini membawa kami berbagai tantangan. Tingkat penyusutan lebih tinggi dibandingkan dengan lempung lain dan kadang-kadang ada retakan. Dia mengubah bagian yang retak menjadi bros yang indah dengan benda keramik cetakan 3D. Kami menemukan tingkat penyusutan dan menghasilkan objek tembaga cetakan 3D kecil. Ini hanya babak pertama dan kami berencana untuk menjelajahinya lebih lanjut.

Proses pencetakan tanah liat 3D

Langkah 01: Hasilkan model 3D menggunakan Computer-Aided Design (Saya menggunakan Badak).

Langkah 02: Ubah gambar CAD menjadi file STereoLithography (STL).

Langkah 03: Iris model 3D dan buat kode-G (Saya menggunakan Repetier Host Mac).

Langkah 04: Atur mesin dan muatkan tanah liat ke ekstruder tanah liat DIY.

Langkah 05: Biarkan printer 3D berfungsi. Waktu pencetakan dapat bervariasi tergantung pada kompleksitas dan ukurannya.

Langkah 06: Keluarkan benda yang dicetak dari mesin dan biarkan benar-benar kering.

Langkah 07: Untuk keramik, penembakan bisque dan penembakan glasir. (PMC juga membutuhkan dua langkah proses penembakan)

Perangkat lunak

Saya seorang desainer grafis dan sudah lama menggunakan komputer Mac. Jadi, saya menggunakan Badak 5 untuk Mac untuk merancang model 3D. Saya hanya menggunakan Rhino sekitar satu tahun dan tidak mudah untuk menyesuaikan dengan perangkat lunak CAD 3D. Seiring keterampilan pemodelan 3D saya menjadi lebih baik, saya dapat merancang bentuk yang lebih kompleks. Ketika saya perlu merancang beberapa bentuk organik, saya juga menggunakan Sculptris. Sculptris adalah perangkat lunak yang menarik untuk digital sculpting. Juga, saya menggunakan Slic3r untuk menghasilkan g-code dan Host repetier 1.0.1 untuk Mac untuk mengontrol printer 3D. Ketika saya perlu merancang jenis 3D atau desain yang kompleks, saya merancang beberapa bentuk di Adobe Illustrator dan mengimpor file ke Badak. Ketika saya membutuhkan pemindaian 3D, saya menggunakan MS Kinect dan Skanect untuk 3D memindai figur atau objek manusia.

Apa berikutnya?

Saya di dunia akademis dan itu adalah tugas saya untuk membagikan apa yang telah saya pelajari dari penelitian saya. Saya ingin berbagi karya saya dengan orang-orang kreatif melalui konferensi dan pameran.Murid-murid saya akan dapat mengambil kelas metode digital saya yang mencakup desain 2D dan 3D dan fabrikasi digital. Saya telah menguji apa yang bisa saya buat dengan teknologi baru ini dan akan membuat lebih banyak dan menguji lebih banyak. Saya berencana untuk mengajukan hibah penelitian untuk membangun printer yang lebih besar dan extruder tanah liat yang lebih besar. Dengan printer baru, saya ingin mencetak patung tipografi 3D skala manusia dengan tanah liat atau beton. Juga, saya berharap untuk berbagi beberapa eksplorasi baru dengan mesin baru di sini di blog ini dalam waktu dekat.

Terima kasih telah membaca. Saya selalu mencari peluang dan tempat untuk menunjukkan penelitian saya. Silakan hubungi saya jika Anda tertarik pada lokakarya, pembicaraan artis atau pameran.

Anda dapat melihat karya terbaru saya di Instagram saya.



Anda Mungkin Tertarik

5 Racetracks dari Motor City Maker Faire

5 Racetracks dari Motor City Maker Faire


Tips Minggu Ini: Mengatur Tekanan Gun Nail on the Fly, Clear Storage, Heat-Forming PVC

Tips Minggu Ini: Mengatur Tekanan Gun Nail on the Fly, Clear Storage, Heat-Forming PVC


Minggu ini dalam Pembuatan: Minum Crafty, Raspberry Spi Cams, dan Rekayasa Thumb Ketiga

Minggu ini dalam Pembuatan: Minum Crafty, Raspberry Spi Cams, dan Rekayasa Thumb Ketiga


Resensi Buku: Operasi Sweater oleh Stefanie Girard

Resensi Buku: Operasi Sweater oleh Stefanie Girard