3D nyomtatott, egyedi lámpák tervezése a FreeDee 3D Akadémián
A digitális tárgyalkotás legújabb és leginnovatívabb gyártástechnológiája, azaz a 3D nyomtatás napjainkra már szinte minden területen megjelent a robotikától, űrkutatáson és autóiparon át az orvostudomány és elektronikai ipar területein keresztül egészen a divat, ékszer és lakberendezési tárgyak gyártásáig. Mivel a különböző 3D nyomtatási technológiák egyre népszerűbbek és egyre szélesebb körben elterjedtek, egyre nagyobb az igény az additív, rétegről rétegre építkező gyártástechnológiára való tervezési ismeretekre is. Ennek a tudásnak a terjedését célozzák a 3D Akadémia egyedi modellezési kurzusai is, mint amilyen a parametrikus 3D modellezés workshop, valamint legutóbb a lámpabúra tervezés workshopunk is volt.
A hagyományos, öntészeti vagy megmunkálási eljárásokkal szemben a 3D nyomtatás esetében a tervező keze sokkal kevésbé van megkötve, a legegyszerűbb FDM technológiával működő műanyagszálas 3D nyomtatók is sokkal komplexebb geometriákat képesek gyártani, így a szabad formaalkotás a tervező kezében marad: csupán a fantázia szabhat határt a digitálisan generált, érdekes és bonyolult alakzatoknak. Az újfajta technológia azonban újfajta tervezési módszertant igényel: a digitális gyártásra digitálisan, különböző 3D tervezőszoftverekkel állíthatjuk elő a tervfájlokat, amelyeket a 3D nyomtatónk rétegről rétegre néhány óra alatt el is készít. Az FDM 3D nyomtatás, melyet szokás műanyag szálolvasztásos eljárásnak is nevezni, a jövőben a prototípusgyártáson túl már a sorozatgyártást is ki fogja váltani: az alkalmazható termoplasztikus polimerek egyre szélesebb köre, valamint a 3D nyomtatók méretének növekedése és építési sebessége alkalmassá teszi ezeket a gépeket akár többszáz darabos szériák elkészítésére is. Nem véletlen tehát, hogy elsősorban a kisszériás, egyedi gyártás 3D nyomtatással történő segítése rendelkezik napjainkban a legnagyobb potenciállal. Egyedi, designtárgyakat korábban csak nagyon kevesen tudtak megfizetni; ma azonban, hála a különböző speciális PLA alapanyagoknak és nagyformátumú 3D nyomtatóknak, az egyedi lakásdekoriációs és lakberendezési tárgyak, vagy akár viselhető, szoborszerű ékszerek és kiegészítők már nem feltétlenül kerülnek csillagászati összegekbe.
Ahhoz, hogy a digitális tárgyakotás és az újfajta, személyre szabható tervezési módszertan szélesebb körökben is elterjedjen, az oktatásban kell megvetni a gyökereit. Az ipar már régóta használja a 3D nyomtatókat, de elsősorban prototípusgyártásra. Néhány éven belül azonban alapvetően fog megváltozni tárgykultúránk, amely a tömeggyártástól a tömeges perszonalizáció felé, a távolkeleti fröccsöntéstől a lokális, additív gyártás irányába fog elmozdulni. A paradigmaváltás jelenleg is zajlik: a világ vezető fogasztási cikkeit gyártó cégei, csakúgy, mint a tervezőirodák, megkezdék a felkészülést a piac átalakulására illetve átalakítására. A globális design mellett a lokális, környezetbarát alapanyagokból történő gyártásé lesz a jövő, bevonva a tárgyalkotás folyamatába a végfelhasználót is, aki személyre szabhatja 3D nyomtatott tárgyait.
Magyarországon a FreeDee 3D Akadémia a különböző 3D technológiák oktatása mellett kötelezte el magát, tucatnyi 3D nyomtatóval és 3D szkennerrel felszerelt oktatótermükben időről időre megfordulnak mérnökök, tanárok, diákok, orvosok, hogy megismerjék az új eljárásokban rejlő lehetőségeket, és optimalizálják mindennapi gyakorlatukat a digitléis gyártástechnológiák felhasználására. A 3D Akadémián rendszeresen indulnak alapképzések 3D nyomtatás, 3D szkennelés és 3D modellezés témakörökben, időről időre azonban megjelennek témaspecifikus, szakmai köröknek szóló kurzusok is. Ezeken gyakran a már az alapképzésen részt vett hallgatók jelennek meg, de a profi szcénából is rendszeresen képviseltetik magukat ipari termék- és formatervezők, belsőépítészek, művészek.
Ilyen volt korábban a generatív ékszer tervező workshop, amelynek keretében a résztvevők megismerkedhettek a parametrikus 3D modellezési eljárások alapjaival, valamint a 3D nyomtatott ékszerek tervezésének módszertanával. A foglalkozáson a Rhinoceros 3D és Grasshopper szoftverek segítségével a résztvevők egyszerűbb vagy bonyolult algoritmusok segítségével generáltak le érdekesebbnél érdekesebb formákat, a kísérletezés és a geometriák manipulálása ezekkel az eszközökkel a leggyorsabb, akár tucatnyi változatot is kipróbálhattak egyetlen sémára, csupán a megfelelő paraméterek változtatásával.
Legutóbb pedig a lakberendező vénával rendelkezőknek kedveskedhettek a 3D Akadémia oktatói: egyedi lámpatervező workshopot hirdettek meg egy szombati napra. A különleges foglakozást az FreeDee formatervező és építész kollégái tartották, akik már évek óta a digitális gyártástechnológiákra való tervezési módszereket kutatják. A résztvevők egy része az alapképzéseken is részt vett az otkatási stúióban, így megfelelő 3D modellezési alapokkal eggyel magasabb szintre emelhették tudásukat. Dezső Renáta formatervező és Szabó Péter építészmérnök vezetésével megismerhettek különböző 3D tervező eszközöket, az open-source Mathmod és Meshlab szoftverektől kezdve a professzionális szabadforma-modellező szoftverekig, mint a Rhinoceros (és annak Grasshopper kiegészítője) valamint a 3D Studio Max.
A résztvevők megismerkedhettek a tervezőszoftverek működésével, elsajátították az alapvető 3D nyomtatásra történő tervezési módszereket mind a Rhinoceros, mind a 3D Studio Max felületén. A 3D nyomtatásra tervezett egyedi lámpabúrák geometriáját játszi könnyedséggel tudjuk létrehozni olyan geometriai transzformációkkal, melyekkel könnyedén rajzolhatunk organikus görbéket, felületeket, melyekből aztán 3D nyomtatásra alkalmas tömör geometriákat alkottak. A 8 órás foglalkozáson a módszerek ismeretetése után a tanárok segítségével szabad stúdiómunka keretében mindenki létrehozta saját egyedi geometriáját, amelyet akár 1:1-es léptékben meg is valósíthattak a Makerbot Z18 nagyformátumú 3D nyomtató segítségével. A résztvevők között olyan is akadt, aki már rendelkezett saját 3D nyomtatóval, így otthon is folytathatták a kísérletezést. Az építészek mellett diákok is voltak a kurzuson, hiszen a 21. századi iparművészet számára is rengeteg lehetőséget rejt magában a digitális 3D tervezés és a 3D nyomtatási technológiák.
A hallgatók megismerték a tömör, 3D nyomtatható geometriák létrehozásának lépéseit: először görbékkel, vonalakkal felületek létrehozását, majd ezen összetett, 2 irányba hajlított felületek geometriai transzformációkkal történő manipulálását, végül a generált felületek optimalizálását a 3D nyomtatásra. Az elkészült munkákat aztán feltölthették akár saját Thingiverse profilukra, vagy saját online shopot is nyithattak digitális terveik vagy éppen a 3D nyomtatással készült termékek értékesítésére. Előképzettségtől függetlenül mindenki egyedi formákat hozott létre, a haladóbbak egészen komplex geometriákat terveztek a professzionális szoftverek segítségével. Miután mindkét szoftver működését megismerték, a résztvevpk a nekik jobban kézreálló eszközben tervezték meg saját lámpabúráikat. Mivel a 3D nyomtatók rétegről rétegre, additív módon építik fel a tárgyakat, olyan bonyolult, geometrikus alakzatok is könnyedén kivitelezhetőek, amelyek gyártása korábban lehetetlen lett volna hagyományos öntészeti vagy szubtraktív megunkálási módszerekkel. Szépen ívelt síkok, organikus finom formák jellemezték az elkészüt modelleket, melyek sok esetben akár végleges termék formát is ölthetnek.
A FreeDee 3D Akadémia célul tűzte ki a 3D technológiákhoz kapcsolódó szükséges ismeretek terjesztését: az Akadémia nyílt kurzusain túl a Leopoly 3D szoftverfejlesztő és a Craftunique 3D nyomtató gyártóval közösen már második körben jutattak 3D nyomtatókhoz magyar közoktatási intézményeket. Az elmúlt hetekben a 3D Tech Az Iskolában program keretén belül száznál is több közép- és általános iskolai tanárt képeztek ki, akik közül az iskolai pályázatnak hála már többen 3D nyomtatóval térhettek haza a FreeDee stúdiójából. Az első körben a FreeDee osztott ki a több, mint négyszáz pályázó iskola között 11 db professzionális Makerbot Replicator 3D nyomtatót, majd második körben újabb 10 db Craftbot Plus gépet vihettek haza a nyertes iskolák. A program hosszabb távú célja pedig, hogy néhány éven belül minden egyes magyarországi iskolában jelen legyen a digitális tárgyalkotás legfontosabb és legsokoldalúbb eszköze, egy asztali 3D nyomtató.
Akit érdekel a technológia, jelentkezhet a FreeDee 3D Akadémia rendszeresen induló 3D nyomtatás, 3D modellezés és 3D szkennelés alapképzéseire, vagy böngészhet az elérhető oktatási anyagok között a 3D Akadémia honlapján. A tudásbázis folyamatosan frissül, a programban résztvevő iskolák és oktatási intézmények is folyamatosan töltik fel 3D nyomtatással készült projekjeiket, ezzel is inspirálva a többi iskolában a kreatív tanárokat és diákokat. Igazán teljes képet a digitlis tárgyalkotásról csak a teljes 3D ökoszisztéma megismerésével kaphatunk, a 3D nyomtatásban rejlő lehetőségek tárházát csak 3D szkenneléssel és 3 modellezéssel együtt tudjuk kiaknázni, ezen kombinált ismeretek birtokában azonban nincsen lehetetlen a 21. századi gyártástehcnológiáknak köszönhetően. Ismerjük meg együtt, a 3D technológiák nyújtotta lehetőségeket, legyen szó egyedileg tervezett lakberendezési tárgyról, vagy csupán egy nehezen pótolható műanyagalkatrész reprodukálásáról, ezekkel az eszközökkel egészen rendkívüli dolgokra vagyunk képesek!