Tegning av Euston Station med det foreslåtte 3D-printede designet. Illustrasjon via UCL.

En gruppe på fire masterstudenter fra Bartlett School of Architecture, UCL, har designet og 3D-printet et nytt fler-material bygningspanel for arkitektoniske applikasjoner.

Kalt Metaplas, bruker prosjektet kombinasjoner av både stive og fleksible resirkulerbare polymerer for å skape et geometrisk arkitektonisk foldepanel ved hjelp av 3D-printing. For å demonstrere hvordan strukturen kunne brukes i den virkelige verden, brukte studentene designen som en potensiell fasade for Euston Station i London – en science fiction-inspirert takhimmel med en flytende form og en mengde farger.

Metaplas-prosjektet
Metaplas-prosjektet ble startet med sikte på å designe en struktur med flere materialer som kombinerer progressiv design, strukturell gjennomførbarhet og 3D-utskrivbarhet. Det startet med en omfattende periode med materialforskning, hvor Bartlett-teamet identifiserte PLA og TPU som egnede polymerer for de individuelle sammenleggbare paneler med flere materialer. Den modulære designen ble deretter 3D-trykt i en flat form, men kunne brettes inn i en 3D-geometri på grunn av sine integrerte foldemønstre, omtrent som et stykke origami-papir.

Foldemønstrene ble generert ved hjelp av et tilpasset beregningsverktøy som lener seg på strukturell analyse. Som sådan vil deler av en stor struktur som forventes å bære mest belastning, se en adaptiv økning i foldetetthet, mens andre seksjoner kan være sparsomme i folder. De individuelle panelene er designet for å kunne festes til hverandre med et klips-låsesystem og kabler, noe som sikrer strømlinjeformet montering, vedlikehold, utskiftbarhet.

Ved å ta det et skritt videre studerte studentene også integreringen av termokrome polymerer i paneldesignet. Dette er materialer som er temperaturfølsomme, så de endrer farge når de utsettes for varme. I sammenheng med de arkitektoniske panelene, kan dette hjelpe til med belysningskontroll i løpet av dag og natt, og lede fotgjengere til nærliggende utganger mens du øker nivået av naturlig lys som ledes innendørs.

Et foldbart 3D-printet PLA-TPU panel. Foto via UCL.

Et desentralisert 3D-utskriftsnettverk
I løpet av konseptualiseringsfasen la studentene også stort fokus på å bruke et desentralisert digitalt produksjonsnettverk. Selv om panelene aldri ble masseprodusert og ei heller brukt utenfor designprosjektet, fungerte vurderingen som en mulighetsstudie for potensielle applikasjoner i fremtiden.

For eksempel for Euston Station-demonstrasjonen identifiserte og kartla studentene flere materialgjenvinnings- og 3D-printfasiliteter i en definert radius fra togstasjonen. Hvis det gjengitte prosjektet faktisk skulle gjennomføres til ferdigstillelse, ville dette desentraliserte 3D-utskriftsnettverket blitt brukt til å fabrikere alle de enkelte panelene i strukturen. Dette vil ha som effekt å øke den lokale økonomien, samtidig som det fremmer en mer økologisk og etisk tilnærming til produksjonen, ettersom transportavstander og kostnader vil bli betydelig redusert.

Gjengivelse av interiøret i Euston Station med den foreslåtte designen. Bilde via UCL.

Bartlett-teamet består av Betty Chavez Angeles, Prapatsorn Lertluechachai, Wisnu Hardiansyah og Marwah Osama.

Kilde: 3DprintingIndustry.com