Sladjan Loncar – Geometrija i vizuelizacija slobodnih formi

Generisanje potkonstrukcije-waffle

Kao model za rad koriscen je mesh model planirane forme timskog rada, koji je predvidjen da se nalazi u galeriji “Đura Kojić” na Departmanu za arhitekturu i urbanizam, Fakulteta tehničkih nauka u Novom Sadu. Zatim je mesh model ubacen u Grasshopper na kom je bila potrebna dorada kako bi odgovarala šema iz Grasshopper-a sa prošlog rada.

Bilo je potrebno mesh model, koji je prethodno ubacen u Grasshopper, dekonstruisati i naci mu face, vertex i zatim izvrsiti podelu. Zatim dobijenu šemu spojiti na šemu koja je rađena na drugom radu. Dobijena je waffle struktura pogodna za secenje, a koja je namenjena kao potkonstrukcija za montazu finalne strukture rađene u grupi.

Nakon toga potrebno je izdvojiti dobijene elemente waffle strukture i pripremiti ih za secenje.

Šema u Grasshopper-u koja je koriscena pri izradi ovog zadatka. Sačinjena je od dela šeme koja je korišćena na prethodnom radu, dok je deo morao da se prilagodi novoubačenoj formi predviđenoj za finalnu izradu.

Finalno postavljeni elementi waffle strukture koji su postavljeni u osnovu i spremni za sečenje.

Finalni zaključak:

Kako bi se došlo do željene forme waffle potkonstrukcije bilo je potrebno generisanje u programima Rhinoceros i Grasshopper, a na osnovu unapred pripremljenog modela slobodne forme, izgenerisati waffle-potkonstrukciju, pripremiti je za fabrikaciju(sečenje) i potom je ručno iseći i to primenom “splines and duck” tehnike.

Generisanje potkonstrukcije-waffle

Predviđen je rad na generisanju i izradi potkonstrukcije za slobodnu formu timskog rada, za koju je predviđeno da se nalazi u galeriji „Đura Kojić” na Departmanu za arhitekturu i urbanizam Fakulteta tehničkih nauka u Novom Sadu. Potkonstrukciju trebalo bi da čini generisanje „waffle” strukture od tankih kartonskih ploča.

Crtanje krivih sa – interpolate point. Zatim sledi generisanje prostorne zakrivljene površi sa alatkom loft.

Podela prostorne zakrivljene površi alatkom contour u dva ortogonalna pravca (x,y). Potom sledi projekcija, podela na prostornoj kvinoj na osnovu i spajanje dobijene projekcije sa linijama podele prostorne krive. Zatim generisanje površi alatkom planarsrf/mesh, za dobijanje waffle strukture.

Po dobijanju waffle strukture, dobijena forma se prebacuje u Grasshopper sa dodavanjem cilindara koji su potrebni za dobijanje mesta preseka, medjusobno upravnih površi, potrebnog za isecanje zareza. Zarezi su potrebni kod finalnog spajanja elemenata.

Zavrsni izgled waffle strukture sa pozicijama zareza za isecanje u oba pravca.

Prikaz šeme iz Grasshopper-a prilikom rada sa ubačenim elementima forme iz Rhinoceros-a i postavljanja cilindara/zareza.

Fabrikacija slobodne forme

Predmet ovog istraživanja je fabrikacija slobodne forme od penastog polistirena primenom industrijske robotike. Uzimajući da je tema dosta složena, istraživanje će biti podeljeno u nekoliko delova, koje čine:

1) Modelovanje geometrije slobodne forme

2) Podela slobodne forme na manje elemente, panele, koji mogu da se fabrikuju – panelizacija

3) Priprema panela za sečenje vrelom žicom upotrebom industrijskog robota

4) Generisanje potkonstrukcije kao vodilja za sklapanje cele strukture

Cilj istraživanja je definisati proces fabrikovanja slobodne forme i izvesti fizički prototip.

Posebne celine ovog istraživanje biće istražene na sledeći način:

1) Modelovanje geometrije slobodne forme biće urađeno upotrebom RhinoVault dodatka za Rhinoceros softver, kojim je moguće generisati interesantne slobodnostojeće ljuskaste strukture. Ograničenja slobodne forme biće uvedena u vidu 3d izmodelovane geometrije postojećeg stanja. Dobijeni mesh model poslužiće za kasnije generisanje panela, potrebnih za racionalnu fabrikaciju cele forme.

2) Panelizacija slobodne forme biće urađena upotrebom EvoluteTools dodatka za Rhinoceros softver, koji omogućava da se generiše, pomoću postojećeg mesh modela, podela na manje elemente, koji će lakše biti fabrikovani. Biće ispitani različiti oblici u zavisnosti od ograničenja alatke, kojom se seče, odnosno veličine, koja je moguća za radni prostor CNC mašine. Dati paneli biće pripremljeni za sečenje vrelom žicom upotrebom industrijskog robota.

3) Priprema za sečenje vrelom žicom biće urađena upotrebom Grasshopper dodatka za Rhinoceros i ABB RobotStudio softvera za upravljanje kretanjem robota. Primenom Grasshopper dodatka, generisani paneli biće orijentisani za sečenje u odnosu na veličinu i orijentaciju ploče i biće izvučena putanja sečenja. Primenjen materijal biće penasti polistiren. Upotrebom ABB RobotStudio-a data putanja biće proverena i zatim će se izvršiti proces sečenja. Sve isečene elemente potrebno je složiti i spojiti u jednu celinu, za šta je potrebno imati određenu površ kao vodilju ili potstrukturu.

4) Generisanje potkonstrukcije biće urađeno na dva načina, kako bi se proverilo, koji je način isplativiji, brži i bolji za proces slaganja i izgradnje date slobodne forme.

a) Prvi pristup činiće generisanje waffle strukture od tankih kartonskih ploča, ručno isečenih pomoću fleksibilnih linijskih elemanta, da odgovaraju određenim poprečnim profilima slobodne forme. Način adekvatnog podešavanja fleksibilnih linijskih elemenata biće urađen na osnovu digitalnog modela i manuelnog merenja, a na način primene splines and duck tehnike.

b) Drugi pristup činiće generisanje štapastog modela potkonstrukcije, koji će činiti tanki, čvrsti linijski elementi i spojevi u određenim tačkama. Spojevi će biti generisani spajanjem više šupljih cilindričnih tela u jednoj tački sa različitom orijentacijom i fabrikovani tehnikom 3d štampanja, zarad veće preciznosti. Linijski elementi će biti sečeni manuelno, prateći podatke iz digitalnog modela i uklapani u svoje odgovarajuće spojeve

Datu temu istraživaće:

Stefan Tomić – generisanje slobodne forme

Milica Gordić – panelizacija slobodne forme

Katarina Popov – priprema za sečenje panela

Slađan Lončar – generisanje waffle potkonstrukcije

Stefan Stojčić – generisanje linijske potkonstrukcije