3D印刷技術で日本の伝統的な木工芸を再解釈する

Kei Atsumi + nicholas Préaudの「ツギノテ茶屋」

2023年4月、建築家Kei AtsumiとNicholas Préaudは 日本。 この小さな 漏斗 3D印刷技術の3年間の研究と共用建築、特に日本祖先の応用分野を具体化します。 木材 家具を作る仕事。 展示会は最終的な建設と組み立てプロセスを強調し、900+固有 3Dプリント 特許取得済みの革新的なジョイントシステムのおかげで、二重曲線片が簡単かつ高精度に組み立てられました。 伝統的な技術を最適化することに加えて、AtsumiとPréaudは、すべての建築要素を製造するために使用される木材ベースのPLAフィラメントを通して廃棄された木材材料の持続可能な新しい用途を模索しました。

すべての画像©Eiichi Yoshioka

この時、AtsumiとPréaud（もっと ここ) designboom と対話し、彼らのアプローチに関するより深い洞察を共有します。 ‘建築および建設システムに適用される研究の最初のステップは、フレーム構造のための伝統的な日本のTsugiteおよびShiguchiアセンブリシステムに大きく影響され、燃料を供給されました。 研究と幾何学的構成のこの段階は、3Dプリンター投資で可能になった全体構造を1：1の比率でプロトタイピングする前に部分プロトタイプとしてサポートされました。 デジタルモデルを機械的挙動を直接評価できる物理的オブジェクトに変換する機能は、最初から真の資産であり、かなりの時間を節約しました。‘

「つぎのて茶屋」パビリオン

デジタル製作+伝統的な木材の組み合わせを組み合わせたとき

構成の面では、3D印刷された各ピースは、事前建築の知識やツール、または金属アクセサリーなしで誰でも組み立てることができます。 実際、「Tsuginote Tea House」の本格的なセルフビルドプロトタイピングは、接着剤や金属継手なしで実証されています。 この研究は、建築規模に合わせてデジタル製作機に頼るのではなく、最も広く普及し安価な印刷技術であるデスクトップ3Dプリンタを使用したFFF（Fused Filament Fabrication）に頼っています。

この研究は、木工とコンパクトな3Dプリンタの視点を統合することによって、大規模構造中心システムからモジュール中心システムへの3D印刷建築生産の急激な変化を促進します。 つまり、このプロセスは、ジョイントジオメトリ、パラメトリックモデリング、製造、組み立てプロセスを再構築し、職人の知識が3D印刷建築の生産とどのように統合されるかを示しています。

日本金沢神社の構造物展示

再び縮小することで、AtsumiとPréaudは、建築における新技術が、かつて選択された少数だけのための革新的な設計と製造方法を可能にする方法を説明します。 そしてデジタル制作は、新しい形式のフリーフォームモデリングと結合技術を可能にする興味深い研究分野の1つです。 最終的に、これらの製造業の発展は、構造的問題を解決する現在の方法に挑戦する新しい建設方法を導入しました。

これらの新しい方法には、切削および積層製造が含まれる。 減算方法は大規模な自由構造と分離構造を作成できますが、コンポーネントが複雑になるにつれてますますコストがかかり、無駄になります。 一方、大規模な産業用3Dプリンタで駆動される積層製造は、コストと建設時間を短縮するのに大きな可能性を示しました。 しかし、印刷精度と構造的変動性の懸念が残っており、この高価な機器はオープンな建設システムには適していません。

これらの問題を克服するために、この建築デュオはデスクトップ3Dプリンタを使用して建築規模のボリュームを構築します。 印刷可能なビルドボリュームの制限は本格的なプロトタイピングの問題ですが、モジュール化された建築コンポーネントと日本の木製ジョイントを使用するとソリューションを提供できます。 伝統的な木造建築のために職人によって設計されたこのジョイントは、接着剤や金属継手なしで簡単で取り外し可能な組み立て方法を提供します。 この文脈では、関節はロボット技術を使用して構築され、以前は手で達成できなかったより複雑な構造を広げることができます。

独自の3D印刷と二重曲線彫刻を使用して構造を組み立てる

一つの例は、ロボット製作を使用して複雑なジョイントと木の板構造を作る軽量の木板システムです。 同時に、FFFデスクトップ3Dプリンタは、木製のジョイントを含む複雑な形状を持つコンポーネントを驚くほどの精度で製造する可能性を持っています。 最も安価で広く普及したデジタル製作装置にもかかわらず、FFF 3Dプリンタはまだ建築生産で完全に探求されていません。 これらの研究とアーティファクトは、FFF 3Dプリンタで作られたコンポーネントを特徴としていますが、木製のジョイントを使用した組み立ての観点からはまだ調査されていません。 この研究は、FFF 3D印刷の精度と伝統的な木材接合技術の優雅さと耐久性を統合して、美しく機能的で持続可能な構造を作成することを目的としています。