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韓國環(huán)評機構如何利用3D打印技術輔助風場仿真模擬 

2022-12-14 15:16
引言:城市建筑周圍的氣流分布狀況往往比較復雜,尤其是當建筑間距太小的時候。氣流通常在流經(jīng)建筑上方時和周圍時會分離,破壞建筑表面的穩(wěn)定性,對住戶的安全造成威脅。

位于韓國光州北區(qū)的JKWind是一家建筑工程環(huán)境檢測公司,主要負責評估與分析建筑施工過程中的周邊環(huán)境。工作內容包括對建筑規(guī)劃的周邊環(huán)境進行氣流測試,以評估建筑的穩(wěn)定性和耐腐蝕性,并向建筑工程項目方提交詳細的檢測報告。JKWind需要按照建筑的實際情況,對建筑的復雜結構和建筑外觀進行嚴格的測試。因此,他們需要制作大量等比的建筑模型,模擬建筑以及周邊環(huán)境。
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為了獲得更準確的檢測數(shù)據(jù),JKWind在制作測試模型時,必須精準地還原建筑的結構以及外形設計,這無疑是一項大挑戰(zhàn)。以前的模型制作,JKWind使用的是激光切割技術,主要通過切割木頭、紙板、丙烯酸樹脂或鋼鐵制成模型部件,然后再進行組裝。

但在使用此技術時,有一個很大的痛點,就是:低效率的模型制造流程將拖延整個項目進度。

首先,他們會收到一些復雜設計的建筑工程項目,如一些帶有弧形角的設計,這對JKWind自主制作模型是一大挑戰(zhàn),因此,他們只能把項目外包給第三方公司。

其次,雖然第三方公司能完成復雜設計的模型制作,但卻在反復的溝通和修改中拉長了整個模型制作的時長,拖延了項目進度。

在經(jīng)歷過這些問題后,JKWind決定自主引進3D打印技術制作模型。在咨詢了代理商的意見后,他們最終選擇采購了多臺高精度大尺寸3D打印機Raise3D Pro2 Plus。
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JKWind的項目大多為現(xiàn)代建筑,具有較為復雜的設計,如:內部結構中使用了大量的柱體、鋼桁拱、橫梁等建筑結構,以及一些具有藝術感的曲形外部結構。Pro2 Plus的打印層厚可小至0.01mm能精確地還原大部分的建筑設計細節(jié),滿足JKWind對模型制作的需求。在經(jīng)過簡單的后期處理(如打磨、拋光等)后,模型表面將變得更加光滑精致。
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JKWind的負責人Hayoun對Pro2 Plus打印機的精確度贊不絕口:“當代建筑師的設計方案都相當復雜,舊模型的制造工藝已達不到我們的要求了。3D打印技術可以讓制作流程更靈活,更能幫助我們發(fā)揮奇思妙想?!?/div>
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“在使用Pro2 Plus后,我們制作模型的速度提高了一倍,所需的勞動力減少了一半,總的制作成本只有之前的20%?!盚ayoun說道。

從材料方面來講,使用Pro2 Plus后,JKWind主要使用PLA以及PVA制作模型,相比以前使用的金屬薄板、木材等材料,價格更低,除此之外,由于增材制造的優(yōu)勢,材料浪費率也大力的降低,大大的降低了模型材料的成本。
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從勞動力方面來講,Pro2 Plus在打印時無需人工在旁監(jiān)督,從而大力減少了人工成本。

除此之外,JKWind工作室內的多臺Pro2 Plus可7*24全天候運行,在非工作時間,打印機也無需停工,工程師只需通過Raise3D生態(tài)系統(tǒng)中的云管理系統(tǒng)RaiseCloud對3D打印進程進行遠程監(jiān)控與管理,與傳統(tǒng)生產(chǎn)方式相比,單個模型打印時間縮短了一半,從而縮短了項目的交付周期。
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Pro2 Plus打印尺寸可達到305 x 305 x 605 mm,在打印大尺寸模型時,可以實現(xiàn)一體成型,省略組裝步驟;打印小件模型時,可以進行小批量生產(chǎn),同時打印多件模型;打印超大尺寸模型時,可以減少模型的切割塊數(shù),減少組裝時間。
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Hayoun說:“Pro2 Plus打印機的打印尺寸非常適合我們的制作需求,無論是大型還是小型部件,都能快速制作完成?!?br />
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在制作模型時,JKWind靈活地使用Raise3D生態(tài)系統(tǒng),將設計 - 切片 - 打印 - 管理流程形成一個流暢的閉環(huán)。

Raise3D生態(tài)系統(tǒng)中的ideaMaker切片軟件內置了多類耗材的打印模版,JKWind工程師可以根據(jù)打印需求直接使用預設好的打印模板進行打印。當設計師修改打印模型的機械性能設定時,也可以直接在ideaMaker中完成設置,無需重新繪制模型。在連網(wǎng)后,工程師還可以通過ideaMaker直接將切片文件上傳到打印機上開啟打印。

RaiseCloud也是JKWind制作模型時必不可少的管理工具,通過使用RaiseCloud,工程師可以同時對多臺Pro2 Plus進行遠程管理,包括分配打印任務、觀察打印過程、啟動/結束打印任務等。在靈活使用RaiseCloud后,JKWind工作室里多臺Pro2 Plus組成的“打印農(nóng)場”更像是一個無人化的生產(chǎn)車間,助力工程師輕松快捷地完成模型制作。
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在引進Pro2 Plus后,JKWind不僅保障了模型的細節(jié)還原度,確保測試的準確性,還降低了生產(chǎn)、管理等方面的成本,讓公司能將更多精力投入到業(yè)務開發(fā)與客戶服務上。

*此案例由韓國BEYONDTECH提供和分享。
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