Cách tạo mô hình Kiến trúc 3D

Không có cách nào so sánh được với việc sử dụng máy in 3D để tái tạo phối cảnh thực tế một cách dễ dàng, nhanh chóng và chính xác như việc tạo ra các mô hình kiến trúc in 3D. Công nghệ in 3D đã thay đổi cách làm việc của nhiều ngành công nghiệp, bao gồm cả lĩnh vực kiến trúc.

Trong 20 năm qua, tiến bộ trong công nghệ in 3D đã mang lại nhiều lợi ích cho ngành kiến trúc, từ tốc độ, chi tiết, chi phí đến hiệu quả. Công nghệ in 3D giúp các công ty kiến trúc tạo ra các mô hình chính xác hơn, nhanh chóng hơn và tiết kiệm chi phí hơn.

Chúng tôi sẽ hướng dẫn bạn qua các bước cần thiết để bắt đầu tạo mô hình kiến trúc của riêng bạn bằng máy in 3D, bao gồm sử dụng phần mềm thiết kế, chuẩn bị mô hình, in mô hình và tinh chỉnh mô hình sau khi in xong. Đồng thời, chúng tôi cũng sẽ chia sẻ kinh nghiệm khi làm việc với dịch vụ in 3D của bên thứ ba để tùy chỉnh mô hình của bạn.

Kiến trúc sư được hưởng lợi như thế nào từ in 3D

(Nguồn: HK3DPRINT)

 

 

 

Trước hết, hãy dừng lại một chút và xem xét lý do bạn muốn in một mô hình kiến trúc.

Vai trò của kiến trúc sư rất quan trọng trong việc phát triển bất kỳ ý tưởng mới nào. Họ tham gia vào quá trình xây dựng từ khâu thiết kế đến xây dựng, đóng vai trò quan trọng sau chủ sở hữu tài sản. Do đó, in 3D có thể ảnh hưởng đến thành công của dự án kinh doanh theo nhiều cách.

Phát triển Thiết kế

Như các nhà thiết kế khác đã nói, sáng tạo là quá trình lặp đi lặp lại. Các ý tưởng mới và thiết kế cụ thể được tạo ra, vẽ (bằng cách vật lý hoặc kỹ thuật số) và được cải thiện qua nhiều lần.

In 3D giúp kiến trúc sư tạo ra một phiên bản vật lý của thiết kế một cách nhanh chóng và chi phí hiệu quả, giúp cải thiện ý tưởng cuối cùng một cách tiết kiệm thời gian và chi phí.

Trúng thầu

Công ty kiến trúc có thể cần phải cạnh tranh để thúc đẩy ý tưởng của mình hơn so với đối thủ. Đối với các dự án quan trọng, bản vẽ và hình ảnh trực quan trên màn hình không đủ để làm nổi bật thiết kế của bạn. In 3D thường được sử dụng để giúp ý tưởng của bạn nổi bật và giành được hợp đồng.

Thuyết trình cho khách hàng

Giai đoạn phê duyệt cuối cùng của thiết kế tòa nhà là quan trọng, và in 3D có thể đóng vai trò quan trọng trong việc này. Khách hàng thường cảm thấy thoải mái hơn khi đánh giá một mô hình vật lý của tòa nhà hoặc khu phát triển hơn là hình ảnh kỹ thuật số.

Tương tác với cộng đồng…Thường thì, một dự án cần được phê duyệt từ các cơ quan địa phương hoặc quy hoạch và thường họ sẽ yêu cầu tham vấn công chúng để thảo luận về kế hoạch của kiến trúc sư. Mô hình 3D giúp đưa thiết kế vào ngữ cảnh và giúp người ngoài ngành hiểu rõ hơn về ý nghĩa của dự án đối với cộng đồng.

Bán hàng & Tiếp thị

Khi dự án gần hoàn thành, các nhà phát triển thường tạo ra các mô hình chi tiết về sự phát triển của họ dựa trên thiết kế kiến trúc để hỗ trợ việc bán căn hộ và khu thương mại. Kỹ thuật in 3D kết hợp với các phương pháp mô hình truyền thống để tạo ra hình ảnh đại diện cho dự án, là tác phẩm nghệ thuật theo đúng nghĩa của chúng.

Các loại in 3D phù hợp với kiến ​​trúc

Royal Albert Hall của Vương quốc Anh được in bằng máy in nhựa (SLA) (Nguồn: Hobs 3D)

Bạn đã quyết định muốn in 3D các mô hình kiến trúc của mình và bây giờ bạn đang tự hỏi, máy in nào phù hợp nhất?

Việc chọn máy in phụ thuộc vào ngân sách, kinh nghiệm của bạn với công nghệ in 3D và nhiều yếu tố khác đặc biệt cho doanh nghiệp của bạn. Dưới đây là ba loại máy in (ví dụ: công nghệ in) phổ biến nhất được sử dụng cho việc in 3D các mô hình kiến trúc.

Máy in FDM (Fused Deposition Modeling)

Có nhiều loại máy in FDM có giá cả phải chăng, chúng sử dụng dây nhựa được đẩy qua vòi phun và thường được sử dụng rộng rãi để in 3D trong nhà. Một trong những ưu điểm chính của máy in FDM – ngoài việc giá thành thấp – là khả năng thay đổi sợi nhựa để tạo ra các mô hình hoặc bộ phận mô hình với nhiều màu sắc và chất liệu khác nhau – tuy chỉ có thể in một hoặc hai loại dây nhựa tại một thời điểm.

Tùy thuộc vào chất lượng (và thường là giá cả) của máy in FDM, bạn có thể cần thực hiện nhiều công việc xử lý sau in để làm mịn các lớp và loại bỏ các hỗ trợ để đạt được chất lượng mong muốn trước khi sơn hoặc thêm các lớp hoàn thiện bề mặt khác.

Cũng có máy in FDM kép vòi phun, cho phép in mô hình trong một chất liệu và cấu trúc hỗ trợ trong chất liệu khác, như các vật liệu hỗ trợ tan chảy.

Sử dụng công nghệ FDM trên Máy in 3D ZMorph VX Multitool, các nhà sản xuất mô hình Ba Lan GetModelsNow đã in Hội trường trăm năm Wrocław (Nguồn: ZMorph)

In SLA (Resin)

Kỹ thuật in 3D sử dụng phương pháp in SLA bằng cách sử dụng polyme nhựa lỏng và xử lý bằng tia UV. Điều này giúp tạo ra các mô hình với độ chi tiết cao và bề mặt mịn, bền. Có máy in SLA để bàn có quy mô nhỏ trên thị trường, nhưng cho các thiết kế kiến trúc phức tạp, thì máy in SLA quy mô lớn chuyên nghiệp được ưa chuộng hơn. Việc in với khối lượng lớn giúp sản xuất các mô hình dưới dạng bộ phận hoàn chỉnh, giảm thời gian che giấu đường nối và không làm gián đoạn thiết kế tổng thể của mô hình.

Mô hình 3D được in bằng nhựa trong suốt sử dụng công nghệ SLA (Nguồn: Hobs 3D)

Máy in 3D phun chất kết dính màu

Sử dụng bột nhựa làm vật liệu in, cho phép tạo ra mô hình chi tiết và đầy màu sắc mà không cần hỗ trợ. Sau khi in xong, chỉ cần loại bỏ bột thừa và nhúng vào keo ổn định để tăng độ chắc chắn và bền vững của sản phẩm.

Đây là lựa chọn tốt cho việc tạo ra các mô hình kiến trúc cuối cùng, như mô hình bối cảnh và nghiên cứu thiết kế quy mô lớn. Mặc dù có máy in FDM màu, nhưng cho các mô hình kiến trúc, thường sử dụng công nghệ phun chất kết dính màu hoặc Multi Jet Fusion để đạt được chất lượng hoàn thiện cao.Một nhược điểm của việc sử dụng máy in 3D để tạo mô hình là chi phí cao cho mực in và công nghệ tương tự. Tuy nhiên, bạn may mắn vì có thể sử dụng các loại máy này tại các dịch vụ in 3D của bên thứ ba mà không cần phải mua máy riêng. Dưới đây là thông tin chi tiết hơn về vấn đề này.

Mô hình được sản xuất bởi Hobs 3D sử dụng công nghệ phun chất kết dính màu (Nguồn: Hobs 3D)

Yêu cầu xử lý sau khi in mô hình

Mặc dù in 3D mang lại nhiều lợi ích trong kiến trúc, quá trình này vẫn đòi hỏi nhiều lao động. Sau khi in xong, mô hình cần được làm sạch và loại bỏ các vật liệu hỗ trợ xây dựng. Để đạt được kết quả tốt nhất, cần phải có sự khéo léo và tài năng trong việc xử lý này, thường là công việc của những người chuyên làm mô hình.

Hầu hết các mô hình in 3D ban đầu có màu trong suốt hoặc màu xám trắng, giống như nhựa. Nếu muốn mô hình có màu sắc đẹp hơn, có thể sử dụng các phương pháp truyền thống như phun hoàn thiện và sơn để tạo hiệu ứng màu sắc.

In 3D thường tạo ra các mô hình chính xác và chi tiết, nhưng vẫn có những hạn chế riêng do tính chất của vật liệu nhựa. Đôi khi, mô hình có thể dễ vỡ, và để khắc phục điều này, có thể thiết kế cấu trúc hỗ trợ bên trong từ gỗ hoặc kim loại.

Khi kết hợp sử dụng in 3D và các phương pháp tạo mô hình truyền thống một cách hợp lý, kết quả cuối cùng có thể thật sự ấn tượng!

Cách in mô hình 3D của riêng bạn

Mô hình kiến ​​trúc 3D đơn giản được thực hiện trên máy in FDM Ender 3 (Nguồn: Llyan Austria via Youtube)

 

Trước khi chúng ta bàn về cách in mô hình của bạn, hãy tự hỏi xem việc tự tạo mô hình có phải là lựa chọn tốt hay không, hoặc có nên hợp tác với dịch vụ in 3D chuyên nghiệp, đặc biệt là các dịch vụ chuyên về mô hình kiến trúc.

Dù bạn làm việc cho công ty kiến trúc lớn hay nhỏ, điều này là điều quan trọng cần xem xét kỹ lưỡng. Bạn cần xem xét chi phí đầu tư vào thiết bị in 3D, đội ngũ nhân viên, vật liệu và không gian sản xuất để đảm bảo rằng mục tiêu của bạn được thực hiện một cách hiệu quả.

Nhiều khách hàng của chúng tôi có khả năng in 3D tại nhà, nhưng họ thường đến với chúng tôi để có mô hình cuối cùng. Điều này giúp họ tiết kiệm thời gian và công sức trong việc tạo ra mô hình chất lượng cao. Hãy tìm hiểu thêm về dịch vụ in 3D của chúng tôi dưới đây.

In 3D tại nhà

Không có gì thay thế được việc in 3D mô hình kiến trúc của riêng bạn để tái tạo phối cảnh thực tế. Với máy in 3D cá nhân, bạn có thể thử nghiệm ý tưởng thiết kế của mình với chi phí thấp để đạt được mô hình cuối cùng đáp ứng yêu cầu của khách hàng.

Hãy cùng tìm hiểu chi tiết hơn về quá trình in 3D tại nhà.Chúng ta đã thảo luận về các thiết bị phần cứng, giờ hãy nói về phần mềm. Giống như bất kỳ kiến trúc sư hiện đại nào cũng biết, việc chuyển đổi các bản vẽ và thiết kế 2D sang dạng số 3D thông qua phần mềm là bước quan trọng trước khi có thể in ấn. Nếu bạn là kiến trúc sư, có thể bạn đang sử dụng các phần mềm thiết kế hỗ trợ máy tính (CAD) như AutoCAD, 3DsMax hoặc SketchUp Pro, và cũng có thể sử dụng phần mềm mô hình hóa thông tin (BIM) như Revit hoặc MicroStation. Nếu không, hãy xem xét các lựa chọn trong bài viết này về phần mềm.

Tại 3DSMOOTH, chúng tôi sử dụng nhiều loại phần mềm, nhưng thường xuyên nhất là AutoCAD và 3DsMax.

Hiểu được mô hình 3D là những khối riêng lẻ

Khi bạn tạo mô hình nhà 3D bằng phần mềm thiết kế CAD hoặc ứng dụng tạo mô hình 3D, thực chất bạn đang tạo ra nhiều mảnh ghép riêng biệt, sau đó lắp ghép lại với nhau. Những mảnh ghép này đôi khi còn được gọi là “lõi” hoặc “nút”. Một cách hiểu đơn giản là chúng chính là những thành phần tạo nên mô hình hoàn chỉnh. Ví dụ, mái nhà của một mô hình tòa nhà sẽ là một mảnh riêng biệt, và bạn sẽ in riêng phần đó. Một mô hình nhà có thể có hàng chục, hàng trăm hoặc thậm chí hàng nghìn mảnh ghép. Sau khi in xong, bạn sẽ lắp ráp những mảnh ghép này lại với nhau để tạo thành mô hình hoàn chỉnh.

Việc đảm bảo mỗi mảnh ghép phải có thành hợp lý và hoàn toàn khép kín là rất quan trọng để bản in của bạn thành công. Trong in 3D, bạn chỉ có thể đạt được kết quả tốt nhất khi bạn cung cấp cho máy in một hình học khép kín và không có lỗ hổng. Phần mềm in của bạn sẽ cho bạn biết mảnh ghép của bạn có kín và có thể in được hay không. Nếu không, bạn sẽ cần chỉnh sửa lại mô hình của mình hoặc “chuẩn bị” nó để in 3D.

Sửa chữa mô hình của bạn

Hầu hết các máy in 3D để bàn sẽ đi kèm với phần mềm in riêng, thường được gọi là phần mềm cắt lát, sẽ tự động cố gắng sửa chữa mô hình của bạn. Nếu bạn muốn kiểm soát việc sửa chữa hoặc nếu phần mềm cắt lát của bạn không đáp ứng yêu cầu, có nhiều tùy chọn phần mềm khác để sửa các tệp STL trong mô hình của bạn.

Nhiều tính năng, như trong chương trình CAD Blender (miễn phí), cho phép bạn sửa chữa tệp STL bằng cách chọn từ danh sách các tùy chọn được điều chỉnh cho phù hợp với các trường hợp sử dụng phổ biến, như mô hình kiến trúc hoặc thu nhỏ.

Đối với các vấn đề quan trọng hơn, bạn có thể sử dụng các phần mềm chuyên nghiệp như Netfabb hoặc Magics để thực hiện công việc này. Để chuyển mô hình từ phần mềm CAD sang phần mềm cắt lát, bạn cần xuất mô hình dưới dạng tệp STL, sau đó tải lên máy cắt lát.

Cắt lát và hỗ trợ

Khi phần mềm cắt hoặc chỉnh sửa tệp của bạn thông báo rằng bạn có thể in được một mô hình, bạn cần xem xét cách định hướng nó trong máy in để đảm bảo quá trình in diễn ra suôn sẻ. Máy in FDM hoạt động bằng cách đặt từng lớp lên lớp dưới đó dựa vào trọng lực. Phần mềm cắt sẽ tự động chia đối tượng thành từng lớp để in từng lớp này lên lớp kia. Nếu có phần nổi ra, phần mềm sẽ tạo các cấu trúc hỗ trợ có thể loại bỏ sau khi in xong. Tốt nhất là thiết kế sao cho ít vật đỡ càng tốt để giảm công sức cần thiết để loại bỏ chúng và chà nhám phần nhựa còn sót lại.

Một yếu tố khác cần xem xét là độ phân giải. Bản in có độ phân giải cao sẽ có chi tiết tốt hơn nhưng mất nhiều thời gian hơn để in. Bản in với độ phân giải thấp hơn có thể đủ để kiểm tra ý tưởng hoặc hiểu rõ hình dạng cơ bản.

(Nguồn: Stratasys Direct)

Cuối cùng  mục tiêu của mọi dự án kiến trúc là tạo ra sản phẩm xuất sắc, làm hài lòng khách hàng, xây dựng uy tín cho công ty và giúp quảng bá khả năng thiết kế của bạn. In 3D hỗ trợ đạt được những mục tiêu này và mang lại lợi thế cạnh tranh so với các công ty không sử dụng công nghệ này.

Nếu bạn chưa sử dụng in 3D trong quy trình thiết kế và bán hàng, hãy liên hệ với dịch vụ in 3D để tìm hiểu thêm. Sau khi có kinh nghiệm với in 3D, bạn có thể tính toán áp dụng công nghệ này vào công việc của mình.

Mời đánh giá

Trả lời