大尺寸3D列印建築模型助力優化氣流模擬檢驗

城市中建築物周圍的氣流模式可能非常複雜,尤其是當建築物彼此距離太近時,氣流在建築物上方和周圍流動時經常分散,破壞建築物表面的堅固性並威脅居住者的健康。

JKWind是一家位於韓國光州北部的公司,負責在建築建造工程環境檢測,評估和分析周圍環境。

他們的工作包括進行氣流測試並向客戶提交詳細資訊,以評估建築物的穩定性和耐腐蝕性。JKWind 需要按照實際建築,對建築的複雜結構和不同造型的外觀進行全面的嚴格審核,他們還需要製作大量的建築模型來模擬其周邊區域的建築。

經過再三的比較後,JKWind 購買了幾台擁有大成形空間的Raise3D Pro2 Plus 3D列印機,來幫助製作最終用途的建築模型。

 

Raise3D助力優化氣流模擬檢驗
JKWind進行的氣流測試

 

為了獲得最準確的實驗數據,JKWind必須精準地審查建築物的複雜結構和外觀,這對模型製作的精度和成本來說都是一個很大的挑戰。在使用3D列印技術之前,JKWind使用雷射切割製作建築結構模型。在組裝之前,各種零件都是從木頭、紙板、壓克力或鋼材上切割下來的,過程中模型細節有時會在雷射切割和組裝過程中丟失。

 

另外JKWind面臨的第二大挑戰是完成案件所花費的時間。一些建築物的曲面和轉角非常複雜,加工難度大。在這種情況下,只能將工作外包給協力廠商。不過就算是經驗豐富的協力廠商在設計模型架構上,也需要花費大量時間,過程中JKWind必須多次來回反覆溝通設計細節。經過多次建模→驗證→改型→再驗證,才能得到滿意的模型,往往嚴重影響了案件的進度和時間。為了突破這樣的困境,JKWind的設計師一直希望有一個更簡便的流程可以立即將設計的模型變成最終產品。

 

有鑑於3D列印技術的優勢,JKWind開始評估3D列印機,經過多方的比較後,JKWind購買了多台Raise3D Pro2 Plus 3D列印機,利用3D列印技術滿足了模型一次成型的需求,且使案件驗證的過程變得更便宜、更快速和更精緻。


延伸閱讀: Raise3D Pro3 系列工業級3D列印機

 

精準列印品質

Pro2 Plus列印機具有32位元的運動控制板,高列印解析度和所需的定位精度可以滿足JKWind 的需求。Pro2 Plus最小噴嘴直徑為0.2mm,最小列印層高為0.01mm,X/Y軸定位精度為0.78125mm。

有了這所有條件,無論建築模型的內部結構多麼複雜,Pro2 Plus都可以製作出盡可能細緻的模型。經過簡單的後處理(如拋光),列印成品即可擁有光滑細膩的表面品質。

現代建築的內部結構相當複雜,不僅有大量的直柱或曲柱、鋼桁架拱、樑等各種結構模型件,而且還有各式各樣的造型或立面。Pro2系列採用FFF列印技術,它熔化擠出熱塑性材料並逐層精準堆疊。Pro2 Plus列印機可以在數小時內製作出完整的建築模型,每次都可以完美地組合在一起,無需粘合劑或膠水。

 

Raise3D助力優化氣流模擬檢驗
使用 Pro2 Plus 列印機製作複雜的建築結構

 

JKWind 總裁 Hayoun 對 Pro2 Plus 3D列印機 的精度表示高度讚賞:“現代建築師的設計非常複雜,傳統的模型製作技術越來越難跟上。

但有了3D列印,它給了我們更多的靈活性和潛力”。

 

顯著節省生產成本和交貨時間

JKWind 使用 PLA 和 PVA線材列印模型,材料成本明顯低於使用鈑金的成本。3D列印技術僅使用列印模型所需的線材量。這與雷射切割產生的高材料浪費,形成鮮明對比。

 

且3D列印技術有助於減少人力及相關成本。工程師只需將線材裝入Pro2 Plus列印機,接著將模型3D切層檔案輸入列印機後,列印機即自動完成列印,過程無需人工監控。此外,與傳統技術相比,單個模型的製作時間縮短了50%。JKWind 陸續購買了多台 Pro2 Plus 3D列印機,使公司能夠一次列印多個模型,使模型製作時間進一步縮短,再一次縮短交付週期。

 

根據Hayoun的說法,“模型的製作速度至少提高了一倍,勞動力成本減少了50%,財務成本僅為傳統技術的20%。”

Pro2 Plus列印機提供前所未有的靈活性。節省的時間滿足了客戶更短交付時間的需求,讓我們在同樣的時間內解決更多的客戶問題,增加了更多的業績。同時也讓JKWind 的設計師擁有更多的設計自由度和更短的產品開發周期,進而創造出更多種類的模型。

 

Raise3D助力優化氣流模擬檢驗
JKWind使用Pro2 Plus列印機列印多座建築物,形成一個建築群

 


Pro2 Plus列印機可以建造更大的建築模型

Pro2 Plus列印機的成形空間為305 x 305 x 605mm,可滿足JKWind對易於使用、經濟實惠的大型列印件的需求。工程師可以使用Pro2 Plus列印機列印大型建築模型。對於超大的建築模型,也可以拆分成幾個部分列印後進行組裝,完美的穩定精度表現讓列印的每一個部分可以完美地組合在一起。

 

 

Raise3D助力優化氣流模擬檢驗
使用Pro2 Plus列印機列印超大模型


 

 “Pro2 Plus列印機的列印尺寸非常適合我們。如果Raise3D還有更大的列印機,那就更完美了”。

Hayoun說道。

 

使用3D列印技術的另一個優勢是比例縮小放大,也可以用不同的材料來列印模型,同一批的列印任務中可以設定不同的模型來同時列印。

 

Raise3D生產系統讓生產排程更靈活

JKWind 經常使用 Raise3D 的 ideaMaker 3D切片軟體功能和 RaiseCloud 3D 列印雲端管理平台。透過結合這些步驟,JKWind 實現了設計→切片→列印→監控的一條龍管理系統。

 

ideaMaker是Raise3D獨家開發的專業3D切片軟體,內建切片參數適用於多種線材和模型組合。JKWind的工程師可以根據自己的需求,選擇合適的3D材料,搭配預設的不同層厚設定好的參數模組,幾個步驟即可開始列印,簡單方便。若想獲得更精細的列印效果也可透過選擇進階模式,可以針對個別的細節進行細微調整。切片完成後JKWind可以將模型切片檔案透過網路直接上傳到 ideaMake r中的 Pro2 Plus 列印機。


JKWind還將 RaiseCloud視為模型製作中不可或缺的關鍵。


RaiseCloud是一個雲端的3D列印管理平台,JKWind可以將切片檔案分配到多台列印機以同時列印零件,透過RaiseCloud來監控列印進度或遠端操作多台列印機,即使在COVID-19疫情期間也是如此。RaiseCloud的安全保密性,保證儲存於雲端上的模型檔案,免遭竊取或破壞。

 

建築模型製作的福音

起初,JKWind的目標是找到一個可以擺脫傳統製作方式的困境,平衡模型的精度與生產成本的方法。無論是模型設計、生產還是管理,Raise3D大大提高JKWind在製作模型上的工藝,幫助JKWind節省了更多的時間和成本,使公司能夠更專注於其產品和服務。

 

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