Το στούντιο πειραματικού σχεδιασμού Slicelab με έδρα τις ΗΠΑ έχει αναπτύξει ένα νέο τσιμεντένιο τραπέζι χρησιμοποιώντας ένα τρισδιάστατο εκτυπωμένο καλούπι.

Το καλλιτεχνικό έπιπλο ονομάζεται Delicate Density Table και έχει μια ρευστή, σχεδόν εξωγήινη μορφή.Με βάρος 86 κιλά και διαστάσεις 1525 x 455 x 380 mm, το τραπέζι είναι κατασκευασμένο εξ ολοκλήρου από λευκό σκυρόδεμα, επιτυγχάνοντας μια «λεπτή ισορροπία» μεταξύ της αισθητικής φόρμας και της εξαιρετικά λειτουργικής πυκνότητας υλικού.Η εταιρεία ξεκίνησε το έργο σε μια προσπάθεια να δει πόσο αφηρημένο και λεπτομερές σκυρόδεμα μπορεί να γίνει ενώ εξακολουθεί να είναι δομικά άκαμπτο.

Ο Slicelab γράφει, «Στόχος αυτού του έργου ήταν να ερευνήσει μια νέα μέθοδο κατασκευής και κατασκευής καλουπιών για σύνθετες μορφές σκυροδέματος χρησιμοποιώντας τρισδιάστατη εκτύπωση.Με την ικανότητα του σκυροδέματος να παίρνει οποιοδήποτε σχήμα, μοιράζεται μια ισχυρή ομοιότητα με το πώς η ταχεία πρωτοτυποποίηση είναι ικανή να παράγει σχεδόν οποιαδήποτε γεωμετρία.Η δυνατότητα συνδυασμού αυτών των δύο μέσων θεωρήθηκε ως μια μεγάλη ευκαιρία».

Βρίσκοντας την ομορφιά στο μπετόν

Ως υλικό, το σκυρόδεμα έχει πολύ υψηλή αντοχή σε θλίψη, γεγονός που το καθιστά την καλύτερη επιλογή όταν πρόκειται για κτίρια και φέρουσες αρχιτεκτονικές κατασκευές.Ωστόσο, είναι επίσης ένα πολύ εύθραυστο υλικό όταν χρησιμοποιείται για τη δημιουργία λεπτότερων γεωμετριών που παρουσιάζουν άφθονη ένταση.

«Αυτή η εξερεύνηση προσανατολίστηκε προς την κατανόηση του τι ήταν αυτό το ελάχιστο όριο λεπτής μορφής που μπορεί να πάρει, διατηρώντας παράλληλα την πλήρη ικανότητα αντοχής του υλικού», γράφει η εταιρεία.

Αυτή η ισορροπία επιτεύχθηκε χρησιμοποιώντας έναν συνδυασμό τεχνολογίας ψηφιακής προσομοίωσης και δομικής βελτιστοποίησης, η οποία οδήγησε σε μια προκαθορισμένη γεωμετρία με λεπτότητα και υψηλή αντοχή.Το κλειδί για την επιτυχία του έργου ήταν η γεωμετρική ελευθερία που παραχωρήθηκε από την 3D εκτύπωση, η οποία πραγματικά επέτρεψε στην ομάδα να προχωρήσει χωρίς κανένα εμπόδιο στη δομική σκοπιμότητα ή στο κόστος παραγωγής.

Ένα τρισδιάστατο εκτυπωμένο καλούπι 23 τμημάτων

Λόγω του μεγάλου πλαισίου του τραπεζιού, το μοντέλο για το τρισδιάστατο εκτυπωμένο καλούπι έπρεπε να χωριστεί σε 23 μεμονωμένα εξαρτήματα.Κάθε ένα από αυτά τα εξαρτήματα βελτιστοποιήθηκε και προσανατολίστηκε για να ελαχιστοποιήσει τη χρήση δομών στήριξης κατά τη διάρκεια της κατασκευής - μια κίνηση που θα συνέχιζε να εξορθολογίζει τη διαδικασία συναρμολόγησης.Μόλις εκτυπωθούν, και τα 23 μέρη ενοποιήθηκαν μεταξύ τους για να σχηματίσουν ένα μοναδικό καλούπι PLA, το οποίο είχε ένα μεγάλο βάρος 30 κιλών.

Ο Slicelab πρόσθεσε: «Αυτό είναι απαράμιλλο στις παραδοσιακές τεχνικές κατασκευής καλουπιών που παρατηρούνται τακτικά σε όλο τον τομέα της χύτευσης σκυροδέματος».

Το καλούπι σχεδιάστηκε για να γεμίζει ανάποδα, με τα δέκα πόδια να λειτουργούν ως σημεία πρόσβασης στην κύρια κοιλότητα.Πέρα από την απλή ευκολία χρήσης, αυτή η σκόπιμη σχεδιαστική επιλογή έγινε για να δημιουργήσει μια κλίση στην υφή του τσιμεντένιου τραπεζιού.Συγκεκριμένα, η στρατηγική εξασφάλισε ότι οι φυσαλίδες αέρα στο σκυρόδεμα περιορίζονταν στο κάτω μέρος του τραπεζιού, αφήνοντας την επάνω επιφάνεια απαλλαγμένη από ελαττώματα για δύο πολύ αντίθετες εμφανίσεις.

Μόλις το Delicate Density Table απελευθερώθηκε από το καλούπι του, η ομάδα διαπίστωσε ότι το φινίρισμα της επιφάνειας μιμείται τις γραμμές στρώματος του περιβλήματος που τυπώθηκε με FFF.Η υγρή λείανση με διαμάντι χρησιμοποιήθηκε τελικά για να επιτευχθεί μια γυαλάδα που μοιάζει με καθρέφτη.