So erstellen Sie ein 3D-gedrucktes Architekturmodell

Keine Anzahl von Zeichnungen, Blaupausen oder digitalen 3D-Modellen kann die reale Perspektive reproduzieren, die Sie mit Ihren eigenen 3D-gedruckten Architekturmodellen erhalten. Der 3D-Druck macht es einfacher, schneller und genauer.

Fortschritte in der 3D-Drucktechnologie in den letzten 20 Jahren haben die Arbeitsweise vieler Branchen verändert, und der Architektursektor ist keine Ausnahme. Der 3D-Druck hat in vielen Phasen des Lebenszyklus der Immobilienentwicklung ein Zuhause gefunden, und man kann leicht argumentieren, dass Architekturbüros am meisten von den Vorteilen des 3D-Drucks in Bezug auf Geschwindigkeit, Detailgenauigkeit, Kosten und Effizienz profitieren. Traditionelle Modellbau-Dienstleister setzen ebenfalls schnell auf die Technologie, mit der sie präzisere Modelle schneller und billiger herstellen können.

Im Folgenden werden die Schritte beschrieben, die Sie zu Druckern, Software und Methoden benötigen, um eigene Architekturmodelle zu erstellen. Dazu gehören:

• Verwenden Sie computergestützte Konstruktionssoftware, um Ihr 3D-Modell zu erstellen
  -Vorbereiten Ihres Modells für den 3D-Druck
• Geben Sie Ihr Modell in die Slicer-Software Ihres Druckers ein
  -Drucken Sie Ihr Modell
• Definieren Sie Ihr Modell, indem Sie seine Teile zusammenbauen, Oberflächen schleifen, streichen usw.

Wir zeigen Ihnen auch, was Sie erwartet, wenn Sie mit einem 3D-Drucker eines Drittanbieters arbeiten, um Ihre Modelle nach Maß herstellen zu lassen.

Wie Architekten vom 3D-Druck profitieren

Lassen Sie uns zunächst einen Schritt zurücktreten und untersuchen, warum Sie möglicherweise ein Architekturmodell drucken möchten.

Architekten spielen eine entscheidende Rolle bei der Entwicklung neuer Immobilien. Sie sind an Bauprojekten von der Konzeption bis zum Bau beteiligt, die nach den Eigentümern an zweiter Stelle stehen. Daher gibt es viele Möglichkeiten, wie der 3D-Druck den Erfolg eines Unternehmens beeinflussen kann.

Design-Entwicklung

Wie jeder Designer Ihnen sagen wird, ist die Erstellung ein iterativer Prozess. Neue Gebäude und spezifische Designmerkmale werden vorgestellt, gezeichnet (physisch oder digital) und immer wieder verbessert.

Mit dem 3D-Druck kann der Architekt schnell und relativ kostengünstig eine physische Darstellung eines Entwurfs erstellen und so das endgültige Konzept zeit- und kosteneffizient verbessern.

Gebot gewinnen

Ein Architekturbüro kann sich in einem Wettbewerb befinden, um sein Konzept gegenüber einem Konkurrenten zu bewerben. Für besonders wichtige Projekte reichen Zeichnungen und Bildschirmvisualisierungen möglicherweise nicht aus, um die Vormachtstellung Ihres Entwurfs hervorzuheben. Eine 3D-gedruckte Darstellung wird häufig verwendet, um ein Konzept von der Masse abzuheben und letztendlich den Auftrag zu gewinnen.

Kundenpräsentation

Die endgültige Genehmigung eines Gebäudeentwurfs ist eine weitere wichtige Phase, in der der 3D-Druck eine wichtige Rolle spielen kann. Kunden fühlen sich in der Regel wohler, wenn sie eine physische Darstellung eines Gebäudes oder einer Entwicklung beurteilen als eine digitale Darstellung.

Öffentliche Konsultation

Es ist üblich, dass für ein Projekt ein gewisses Maß an Genehmigung durch einen Gemeinderat oder eine Planungsbehörde erforderlich ist. Diese Unternehmen benötigen in der Regel ein gewisses Maß an Konsultation mit der örtlichen Öffentlichkeit, um die Pläne des Architekten zu erörtern. Ein 3D-Modell kann ein Design in einen Kontext stellen und Menschen außerhalb der Branche helfen, zu verstehen, was eine Entwicklung für ihre Community bedeutet.

Sales & Marketing

Sobald der Bau kurz vor der Fertigstellung steht, erstellen Bauträger häufig sehr detaillierte Modelle ihrer Entwicklungen auf der Grundlage der architektonischen Entwürfe, die beim Verkauf von Wohn- und Gewerbeeinheiten helfen. Der 3D-Druck wird mit traditionellen Modellierungstechniken kombiniert, um großformatige Darstellungen zu erstellen, die eigenständige Kunstwerke sind.

Für die Architektur geeignete Arten des 3D-Drucks

Sie haben beschlossen, Ihre Architekturmodelle in 3D zu drucken. Ihre nächste Frage wird sein, welchen Drucker brauche ich?

Die Auswahl eines Druckers hängt von Ihrem Budget, Ihrer Vertrautheit mit den Maschinen und einer Reihe anderer Faktoren ab, die für Ihr Unternehmen einzigartig sind. Daher werden hier die drei am häufigsten verwendeten Druckertypen (z. B. Druckertechnologien) erläutert für 3D-Druckarchitekturmodelle.

Fused Deposition Modeling (FDM)

Eine breite Palette erschwinglicher FDM-Drucker, bei denen eine durch eine Düse extrudierte Filamentrolle verwendet wird, ist für den internen 3D-Druck beliebt. Der Hauptvorteil des FDM-Drucks – abgesehen von seinem niedrigen Preis – ist die Möglichkeit, die Kunststofffilamente auszutauschen, um Modelle oder Modellteile in einer Vielzahl von Farben und Materialeigenschaften herzustellen – obwohl es nur möglich ist, mit einem oder zwei Filamenttypen zu drucken eine Zeit.

Abhängig von der Qualität (und normalerweise dem Preis) Ihres FDM-Druckers müssen Sie möglicherweise mehr Nachbearbeitungsarbeiten durchführen, um die Schichtlinien zu schleifen und die Träger zu entfernen, um die gewünschte Qualität zu erzielen, bevor Sie malen oder andere Oberflächen hinzufügen .

Es gibt Doppelextrusions-FDM-Drucker, die Filamente aus zwei Düsen extrudieren. Dies kann nützlich sein, um das Modell in einem Material und die Trägerstrukturen in einem anderen Material zu drucken, z. B. lösliche Trägermaterialien, die sich auflösen.

Stereolithographie (Harz)

Bei der Stereolithographie (SLA) wird ein flüssiges Harzpolymer verwendet, das mit einem UV-Laser gehärtet wird. Es sind sehr hohe Detaillierungsgrade erreichbar, und Modelle werden mit glatten, haltbaren Oberflächen hergestellt. Einige kleine Desktop-SLA-Drucker sind auf dem Markt erhältlich, aber für vollständige Architekturentwürfe werden häufiger professionelle Großdrucker verwendet. Durch ein großes Bauvolumen können Modelle als ganze Teile hergestellt werden, was weniger Zeit für das Ausblenden von Verbindungslinien und weniger Störungen für das Gesamtdesign eines Modells bedeutet.

Wie bei FDM-Druckern können Sie immer nur ein Material gleichzeitig drucken, und für Harzdrucker stehen etwas weniger Materialoptionen zur Verfügung als für FDM.

Color Binder Jetting

Mit Kunststoffpulver als Druckmaterial können 3D-Drucker mit Farbbinder-Strahlung Modelle mit hoher Detailgenauigkeit und Vollfarbe ohne Unterstützung herstellen. Diese Methode reduziert Ihre Nachdruckarbeit erheblich, da nur sehr wenig „fertig“ und nichts zu malen ist. Sobald das überschüssige Pulver entfernt ist, wird der Druck in einen stabilisierenden Kleber getaucht, um das Äußere abzudichten und eine Festigkeit hinzuzufügen.

Es ist eine ideale Wahl für endgültige Präsentationen von Architekturmodellen wie Kontextmodelle und groß angelegte Designstudien.

Es gibt Farb-FDM-Drucker, aber für Architekturmodelle erfolgt der größte Teil des Drucks mit der Farbbinder-Strahltechnologie oder der Farb-Multi-Jet-Fusion-Technologie. Einige Firmen und Modellfirmen entscheiden sich auch dafür, mit dieser Technologie in Schwarzweiß zu drucken, um ein klares, mattes Finish zu erzielen, das eine skulpturale Qualität annimmt.

Der Nachteil ist, dass Farbbinder-Strahlmaschinen und ähnliche Technologien Ihnen Zehntausende von Dollar einbringen. Glücklicherweise sind dies die Maschinentypen, die Sie bei 3D-Druckdiensten von Drittanbietern verwenden. Mehr dazu weiter unten.

Modellnachbearbeitung erforderlich

Trotz aller Vorteile des architektonischen 3D-Drucks bleibt es in vielerlei Hinsicht ein arbeitsintensiver Prozess. Alle 3D-gedruckten Modelle erfordern einen unterschiedlichen Nachbearbeitungsaufwand in Form der Reinigung und Entfernung von Baustützen. Um die besten Ergebnisse zu erzielen, ist eine geschickte und geschickte Hand erforderlich, die häufig bei jedem anzutreffen ist, der sich selbst als Modellbauer betrachtet.

Der Großteil des 3D-Drucks erzeugt Modelle, die häufig transparent oder weißgrau sind und das Aussehen von Kunststoff haben. Wenn dies nicht wünschenswert ist, werden herkömmliche Modellherstellungsverfahren wie Sprühveredelung und Farbeffekte verwendet, um die visuelle Wirkung gedruckter Modelle zu verbessern und zu erhöhen.

Der 3D-Druck eignet sich hervorragend für die Erstellung präziser, sehr detaillierter Modelle, die verschiedenen Technologien haben jedoch ihre eigenen Einschränkungen. Aufgrund der Materialeigenschaften von 3D-gedruckten Kunststoffen können Modelle manchmal zerbrechlich sein. Um dies zu beheben, können interne Stützstrukturen aus Holz oder Metall hergestellt werden, um eine Verstärkung bereitzustellen.

Wenn 3D-Druck und traditioneller Modellbau korrekt zusammen angewendet werden, können die Endergebnisse wirklich beeindruckend sein!

So drucken Sie Ihr eigenes 3D-Modell

Bevor wir uns mit den Details zum Drucken Ihres eigenen Modells befassen, fragen Sie sich zunächst, ob es sich lohnt, eigene Modelle zu erstellen, oder ob Sie mit einem 3D-Druckdienst zusammenarbeiten sollten, von dem sich viele heute auf Architekturmodelle spezialisiert haben.

Unabhängig davon, ob Sie für ein großes Architekturbüro oder ein unabhängiges Büro arbeiten, ist dies eine Frage, die einige Überlegungen erfordert. Grundsätzlich müssen Sie überlegen, welche Investitionen in 3D-Druckgeräte, sachkundiges Personal, Materialien und Werkstattflächen für die Ziele, die Sie erreichen möchten, sinnvoll sind.

Viele unserer Kunden verfügen über eigene 3D-Druckfunktionen, die sie für Iterationen verwenden. Sie kommen jedoch zu uns, um das endgültige Präsentationsmodell zu erhalten. Weitere Informationen zu 3D-Druckdiensten finden Sie im folgenden Abschnitt.

Interne 3D-gedruckte Modelle

Keine Anzahl von Zeichnungen, Blaupausen oder digitalen 3D-Modellen kann die reale Perspektive reproduzieren, die Sie durch 3D-Druck Ihrer eigenen Modelle im Architekturmaßstab erhalten. Mit Ihrem eigenen 3D-Drucker können Sie Ihre Designideen immer wieder kostengünstig testen, um ein endgültiges Modell zu erhalten, das den Anforderungen Ihres Kunden am besten entspricht.

Im Folgenden gehen wir detailliert auf die Dinge ein, die beim internen Drucken zu beachten sind.

3D-Modellierungssoftware

Wir haben oben über die Maschinen gesprochen. Lassen Sie uns nun in die Software einsteigen. Wie jeder moderne Architekt weiß, müssen 2D-Zeichnungen und Blaupausen mithilfe von 3D-Software digital neu erstellt werden, bevor das Drucken überhaupt in Betracht gezogen werden kann. Wenn Sie Architekt sind, arbeiten Sie wahrscheinlich bereits mit CAD-Software (Computer Aided Design) wie AutoCAD, Rhino oder SketchUp Pro und erstellen möglicherweise auch BIM-Software (Information Modeling Software) wie Revit oder MicroStation. Wenn dies nicht der Fall ist, lesen Sie die Optionen in diesem Artikel zur Architektur-Software.

Verstehe, dass 3D-Modelle in Schalen kommen

Es spielt keine Rolle, für welche CAD- oder 3D-Modellierungsanwendung Sie sich entscheiden. Das Erstellen eines 3D-Architekturmodells erfolgt fast immer, indem einzelne Teile gedruckt und zusammengesetzt werden. Diese Teile, auch Muscheln oder Knoten genannt, sind einfach alle Teile, aus denen Ihr endgültiges Modell besteht. Beispielsweise könnte das Dach Ihres Gebäudemodells ein Teil sein, das Sie separat drucken. Ein Architekturmodell kann Dutzende, Hunderte oder sogar Tausende von Teilen umfassen. Sie werden alle Ihre Teile zusammenbauen, um Ihr endgültiges Modell zu vervollständigen.

Diese Einzelteile müssen vollständig geschlossen sein und eine geeignete Wandstärke aufweisen, um einen erfolgreichen Druck zu erzielen, da beim 3D-Druck die besten Ergebnisse nur erzielt werden können, wenn Sie dem Drucker eine wasserdichte Volumengeometrie zuführen. Ihre Druckersoftware teilt Ihnen mit, ob Ihr Teil wasserdicht und druckbar ist oder nicht. Wenn dies nicht der Fall ist, müssen Sie Ihr Modell reparieren oder Ihr Modell für den 3D-Druck „vorbereiten“.

Reparieren Sie Ihre Modelle

Die meisten Desktop-3D-Drucker werden mit einer eigenen Drucksoftware geliefert, die häufig als Slicing-Software (siehe unten) bezeichnet wird und automatisch versucht, Ihr Modell zu reparieren. Wenn Sie mehr Kontrolle über die Reparaturen wünschen oder wenn Ihre Slicer-Software den Aufgaben nicht gewachsen ist, gibt es eine Vielzahl von Softwareoptionen, mit denen Sie die STL-Dateien Ihres Modells reparieren können.

Viele, wie das im CAD-Programm Blender (das eigentlich kostenlos ist), ermöglichen es Ihnen, Ihre STL-Datei zu reparieren, indem Sie aus einer Liste von Optionen auswählen, die auf gängige Anwendungsfälle zugeschnitten sind, einschließlich Architekturmodellen oder kleinen Miniaturen.

Bei größeren Problemen kann eine professionelle Software wie Netfabb oder Magics verwendet werden, um die Arbeit für Sie zu erledigen. Um Ihr CAD-Softwaremodell in Ihre Slicing-Software zu verschieben, müssen Sie das Modell als STL-Datei exportieren und dann in den Slicer hochladen.

Schneiden und Stützen

Sobald Ihre Slicing-Software oder Ihre Datei-Fixing-Software Ihnen mitteilt, dass Sie ein druckbares Modell haben, müssen Sie überlegen, wie Sie es in Ihrem Drucker für einen erfolgreichen Druck ausrichten. Der FDM-Druck arbeitet mit Schwerkraft, um jede Schicht auf die darunter liegende zu legen. Ihre Slicing-Software schneidet Ihr Objekt automatisch in jede Ebene, die aufeinander aufbaut. Wenn Ihr Objekt Überhänge aufweist, füllt die Software Trägermaterial aus, das am Ende des Druckvorgangs entfernt werden kann. Idealerweise möchten Sie einen Druck mit möglichst wenigen Stützen erstellen, um den Arbeitsaufwand für das Entfernen zu verringern und am Ende verbleibenden losen Kunststoff abzuschleifen.

Eine weitere zu berücksichtigende Druckereinstellung ist die Auflösung. Bei FDM- und SLA-Druckern sind hochauflösende Drucke detaillierter, der Druck dauert jedoch länger. Drucke mit niedrigerer Auflösung sind möglicherweise alles, was erforderlich ist, um eine Idee zu testen oder eine Grundform zu verstehen.

Wählen Sie einen 3D-Druckdienstleister

Wenn Sie sich für ein feineres Finish entschieden haben, als Sie es intern erreichen können, müssen Sie einen Partner finden, der Ihren Druck auf hohem Niveau ausführen kann.

Es gibt viele Unternehmen, die generischen 3D-Druck auf Anfrage anbieten, aber nicht viele von ihnen sind auf den architektonischen Bereich spezialisiert. Hier sind die wichtigsten Fragen, die Sie stellen müssen, um einen geeigneten Partner zu finden:

Bieten sie die 3D-Drucktechnologie an, die Sie benötigen?

Wie wir bereits geschrieben haben, sind nicht alle 3D-Drucktechnologien für den architektonischen 3D-Druck geeignet. Der großflächige SLA-Druck (Harzdruck) ist ein absolutes Muss, um ein qualitativ hochwertiges Finish zu erzielen, das den vollen Maßstab der Entwicklung einbezieht. Ein Farbbinder-Strahldruck kann ebenfalls wünschenswert sein. SLS und Metall sind interessant, für Architekturdrucke jedoch weniger relevant.

Bieten sie einen Dateireparaturdienst an?

Sofern Sie selbst kein erfahrener 3D-Hersteller sind, muss Ihre Datei vor dem Drucken unbedingt repariert werden. Erfahrene, auf Architektur ausgerichtete 3D-Druckdienstleister verfügen über ein spezielles Team, das Ihre Datei schnell und effizient für den Druck vorbereitet.

Bieten sie professionelle Modellbau-Dienstleistungen an?

In vielen Fällen reicht der Druck selbst nicht aus. Sie benötigen häufig eine Oberflächenveredelung, einschließlich Lackierung, um ein glattes, mattes, monochromes Finish zu erzielen, oder manchmal ein noch höheres handwerkliches Niveau, um vollfarbige, lebensechte Oberflächen zu erzielen, die dem endgültigen Miniaturbau ähneln. Fachhäuser bieten als Ergänzung zu ihrem 3D-Druckservice umfassende Modellbau-Services an, sodass Sie ein echtes One-Stop-Shop-Erlebnis erleben können.

3D-gedruckte Architektur ist da, um zu bleiben

Letztendlich ist es das Ziel eines jeden Architekturprojekts, ein herausragendes Produkt zu entwerfen und zu liefern, das den Kunden begeistert, den Ruf Ihrer Praxis stärkt und Ihnen hilft, Ihre Designfähigkeiten zu verkaufen. Der 3D-Druck erleichtert all diese Ambitionen und bietet zweifellos einen Wettbewerbsvorteil gegenüber den Unternehmen, die seine Vorteile ignorieren.

Wenn Sie den 3D-Druck noch nicht als Teil Ihrer Design- und Verkaufsprozesse verwenden, wenden Sie sich an einen potenziellen 3D-Druckdienstleister. Nachdem Sie einige Kenntnisse und Erfahrungen darüber gesammelt haben, was der 3D-Druck für Ihre Praxis tun kann, sind Sie hier richtig kann dann planen, den Prozess ins Haus zu bringen.