絲成型在建築上的應用

Rapid Filament Prototyping and Its Applications in Architecture

施孟宏(Mung-Hung Shih)

指導教授 ： 許倍銜

國立交通大學/人文社會學院/建築研究所/碩士(2016年)

摘要

目前的快速成型方式大多以三軸的移動(XYZ)方式來成型，本研究試圖提供設計者另一種的成型方式。而成型的原理將以旋轉來產生離心力的方式，產出類似編織的絲狀效果，是目前3D列印無法達到的效果。而本論文討論絲狀成型的過程，包含其原因、條件、材料的選擇與絲狀單元組構成不同形狀的可能性及最佳化。並透過實際的實驗與組裝，使用熱塑性材料如(ABS、PLA、TPU、PP.熱塑性水晶、保麗龍膠材料等)。並在絲噴灑的範圍內，再另外設計特定形狀的模具，或預埋骨架及其他材料等，使噴灑的絲狀能夠依照模具的形狀，產出該模具的形狀樣式，或讓噴灑的絲，覆蓋預放在模具中的材料，來形成複合式的材料結構單元。並利用製造出來的單元形狀進行實際拼裝，以驗證這樣的成型方式，可以提供使用製作大型尺度的結構體。

關鍵字

3D列印 ； 熱塑性材料 ； 絲 ； 快速成型模型 ； 構築 ； 噴灑

並列摘要

Tri-axis prototyping is so far the most prevalent technique in rapid prototyping. A research project was conducted with an aim to provide designers a faster alternative for prototyping. The proposed technique utilizes centrifugal force to create a semi-weaving effect which cannot be achieved by the conventional 3D printing technology. Based on practical experiments of thermoplastic material (ABS,PLA,TPU, PP, thermoplastic crystal, polyfoam glue of materials), this paper discusses prototyping in terms of the making process , use of materials and other factors associated with the control of filament weaving effect. Furthermore, designing and embedding molds or frames within the range of filament spray allows composite structure units to form into designed shapes. With this technique, a more efficient way in large-scale rapid prototyping is proposed and tested.

並列關鍵字

3D Print ； Thermoplastic Crystal ； Filament ； Rapid Prototyping ； Tectonic ； Spray fabrication

參考文獻

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Riether, G (2012) .Parametric Folds: Using the Elasticity of Polymers For a Light Weight Structure.

楊濬聰，(2011)"熔噴在立體不織布製作上之應用"，碩士論文，國立台北科技大學P6

楊濬聰，(2011)"熔噴在立體不織布製作上之應用"，碩士論文，國立台北科技大學P5

林學政， (2011) "利用電紡絲技術製作奈米纖維藥物傳遞 系統支架"，碩士論文，國立交通大學