The Weave: la struttura in mattoni ceramici stampati in 3D crea una vista alternativa della materia
In ” The Weave – An Investigation into the Intersection of Craft and-3D printing “, Albin Karlsson e Johanna Jonsson dell’Università svedese di Lund hanno scritto una tesi di laurea incentrata su un nuovo tipo di mattone ceramico stampato in 3D e il loro desiderio unico di riconnettere l’umanità con materia e mondo materiale.
Mentre molti progetti di stampa 3D contemporanea si concentrano sulla creazione di una varietà di piccoli campioni da analizzare e testare, il prodotto da esaminare qui è un santuario urbano in mattoni che gli autori hanno chiamato The Weave. Il tema non è religioso, ma piuttosto quello di incoraggiare la devozione alla materia e capire come il Weave “si collega al suo contesto urbano”.
“Entrando in The Luminous Ground , una delle opere più recenti dell’architetto e teorico dell’architettura Christopher Alexander, abbiamo esaminato il modo in cui la visione metafisica della materia attualmente prevalente ha influenzato l’architettura contemporanea sotto diversi aspetti, e forse è necessario al fine di uscire dall’approccio dogmatico alla progettazione (e al mondo materiale in generale) a cui si può sostenere che ci ha portato.
“Unendo il digitale al fisico, guidati dalla filosofia di Alexander, stiamo in questo progetto esplorando il potenziale di trasmettere sentimenti di relazione con il mondo in una struttura costruita attraverso i mezzi della stampa 3D in ceramica.”
Dato che è legato all’architettura, gli autori prendono del tempo per discutere del disincanto per l’Occidente, teorizzando su alcuni dei “fattori che inducono”, insieme alla metafisica, alla visione del mondo e, in definitiva, definendo ciò che è centrale nella loro tesi: una visione alternativa della materia . Facendo ricerche approfondite, Albin Karlsson e Johanna Jonsson hanno viaggiato fino all’India, studiando l’architettura del tempio indù, esplorando ulteriormente la cosmologia, la filosofia e il modo in cui ciò influisce sulla loro architettura. Furono anche in grado di vedere diversi templi ad Ahmedabad per ulteriori prospettive architettoniche.
Durante la fase sperimentale del loro studio di tesi – insieme all’esplorazione del rumore frattale 3D e della “zuppa di rumore”, gli autori hanno studiato i materiali necessari per realizzare mattoni compositi stampati in 3D, producendo due colonne, un arco e un prototipo 1: 2 per parte del Tessere.
“È diventato evidente che i piccoli movimenti dell’estrusore, derivati dall’alta risoluzione del modello computerizzato, semplicemente non sono riusciti a essere rappresentati con precisione dal diametro relativamente spesso della stringa di argilla estrusa. Abbiamo anche condotto una serie di ricerche su come utilizzare le diverse zuppe antirumore per modificare la forma delle forme geometriche ”, hanno spiegato gli autori.
Sono stati applicati quattro rumori per creare geometrie stampate in 3D che hanno chiamato Sinusoid, Periodic Perlin, Perlin e Worley.
Mentre passavano alla stampa 3D delle colonne, Karlsson e Jonsson stavano seguendo una curva di apprendimento per quanto riguarda la stampa 3D e lavorando con nuovi materiali:
“Nella realizzazione della colonna, abbiamo scoperto numerose cose che ci hanno aiutato a migliorare il processo di fabbricazione delle strutture successive”, hanno spiegato gli autori. “Ogni strato della prima colonna era composto da quattro mattoni. I mattoni sono stati modellati in modo tale da metterli insieme implicherebbe che la colonna abbia un nucleo cavo. Tuttavia, poiché ciascuno dei lati interni dei mattoni era piatto, in realtà non si posizionavano perfettamente uno accanto all’altro e nella struttura erano visibili lacune di varie distanze.
“Esaminando la colonna, abbiamo anche scoperto che alcune di queste inesattezze sopra menzionate dei mattoni potrebbero avere a che fare con l’argilla e il fatto che la proporzione di argilla rispetto all’acqua era diversa quando si stampavano mattoni diversi. Pertanto, alcuni mattoni si ridurrebbero di conseguenza durante il processo di asciugatura rispetto ad altri. “
Karlsson e Jonsson hanno continuato a valutare una varietà di superfici stropicciate. Decisero di scegliere una variante con trasformazioni ondulate che viaggiano in tre direzioni diverse. Per la seconda colonna, hanno anche deciso di creare ogni strato con solo due mattoni, ma erano due volte più grandi.
“Avere meno mattoni ma più grandi aumenta l’efficienza quando si stampa in 3D poiché non si deve ricominciare abbastanza spesso”, hanno detto.
Ci sono stati alcuni problemi con la deformazione mentre continuavano a stampare, ma Karlsson e Jonsson attribuivano tali sfide a “sporgenze audaci create dal rumore”. Sia l’arco che le trame sono stati stampati con maggiore facilità.
Sono state esaminate diverse superfici prima di decidere tutti i dettagli necessari per i mattoni, creati come segue:
L’argilla è stata preparata usando un tritacarne.
Ogni mattone è stato stampato in 3D, impiegando da 15 minuti a 2 ore.
I mattoni venivano asciugati uniformemente.
I mattoni venivano licenziati e, in alcuni casi, smaltati, quindi riempiti, quindi assemblati.
Gli autori notano che non si aspettavano mai di creare una vera struttura architettonica, ma hanno affrontato la sfida di riempire i mattoni, sperimentando un mix di cemento e altri materiali come vermiculite, perlite e sfere di leca. Hanno aggiunto granulati extra nella parte superiore della struttura e meno mentre scendevano.
Il lavoro sulla seconda colonna è proceduto più facilmente, ma si sono resi conto che gran parte di ciò che è venuto dopo è stata un’esperienza di apprendimento completa.
Per creare l’arco, i ricercatori hanno continuato a utilizzare il loro crescente senso di conoscenza riguardo stampa 3D, materiali, vetri e assemblaggio. Hanno dovuto ripetere alcune volte il lavoro fino a quando non hanno fatto bene.
“Il ritrovamento della forma di una struttura è stato quindi talvolta colorato da noi cercando di trattenere la complessità e le affascinanti espressioni formali per evitare di creare qualcosa di troppo estraneo a cui potrebbe essere difficile relazionarsi”, hanno concluso gli autori. “Tuttavia, creare qualcosa di troppo ordinario potrebbe anche essere potenzialmente un problema. Quindi i processi digitali possono essere paragonati a un atto di bilanciamento tra l’ordinario e l’alieno.
“Inoltre, ciò che abbiamo notato è che le versioni PLA stampate in 3D delle strutture avevano la tendenza a sentirsi più estranee rispetto alle strutture completamente assemblate fatte di mattoni ceramici stampati in 3D. In qualche modo, quando le strutture furono portate su una scala architettonica molto più grande e dovettero essere assemblate con malta e artigianato di conseguenza risultarono più pronunciate, i legami furono legati alla nostra realtà fisica e, di conseguenza, le strutture si sentirono meno estranee e riuscirono a relazionarsi più per noi come umani, che è stato l’obiettivo principale delle strutture per tutto il tempo – in qualche modo formalizzare e aiutare a produrre la tanto necessaria riconnessione tra uomo e materia e il mondo materiale ”.
Questi sono, da sinistra a destra, noti come Sinusoid, Periodic Perlin, Perlin e Worley. La differenza tra Perlin e Periodic Perlin è che quest’ultimo è ripetitivo nel suo modo e quindi i modelli sono in grado di riapparire in una geometria manipolata da un rumore di questo tipo. La sinusoide è, per sua natura, anche periodica. 