Digital Taihu: 3D-geprint meubilair dat traditionele Chinese cultuur activeert

Ontwerpers: Yang Pu en Ding Wen Nic Bao

In de lange geschiedenis van meubelontwerp heeft de traditionele cultuur meubelvormen een rijkere morfologische taal gegeven. 3D-printen als nieuwe ontwerpcultuur kan meer verrassingen brengen in meubelontwerp. Vanuit een ontwerpperspectief hopen we dat de combinatie van de natuurlijke vorm van de traditionele Chinese steen "Taihu Stone" en digitaal ontwerp zal resulteren in een levendigere vorm door middel van 3D-printen, waarbij een nieuwe manier van communiceren van de Chinese traditionele cultuur in het digitale tijdperk wordt geactiveerd.

Deze unieke eigenschappen van het werk maken gebruik van 3D-printen om de traditionele Chinese cultuur te activeren en zo het synergetische ontwerp van structurele eigenschappen te realiseren die worden gegenereerd door de 'Taihu Stone' en bi-directionele evolutionaire structurele optimalisatiealgoritmen. Hierbij ligt de focus op het omzetten van de complexiteit van virtuele geboortevormen naar de rationaliteit van fysieke vormen. Deze digitale ontwerppraktijk leert van de natuur en haalt zijn biomorfe benadering van ontwerp uit natuurlijke systemen om het duurzame doel te bereiken van leven in symbiose met de natuur.

Voor de realisatie van het ontwerp is gebruik gemaakt van een bi-directionele evolutionaire structurele optimalisatiemethode om de meubelstructuur te optimaliseren en een gesimuleerde natuurlijke vorm van Taihu-steen te verkrijgen. Het meubelmodel is geconstrueerd uit vloeibaar fotosensitief harsmateriaal door middel van geïntegreerd 3D-printen. De daadwerkelijke constructie werd uitgevoerd met behulp van metaal 3D-printen.

De specificaties van het ontwerp zijn als volgt: lengte 915 mm, breedte 1125 mm, hoogte 1052 mm.

De interactie met het ontwerp verloopt als volgt: Ten eerste wordt het meubilair ontworpen met behulp van een bi-directioneel evolutionair structureel optimalisatiealgoritme en wordt het prototype geïtereerd op basis van de bijbehorende optimalisatieresultaten. Vervolgens wordt het meubilair geconstrueerd door middel van 3D-printen. Het topologisch geoptimaliseerde meubilair heeft niet alleen redelijke structurele eigenschappen, vermindert het materiaalgebruik en verkort de productiecyclus van de constructie, maar resulteert ook in betere kwaliteit op maat gemaakte lichtgewicht ontwerpen.

Het project begon in juli 2022 en eindigde in september 2022, met een duur van 2 maanden. De locatie was Wuhan City, Hubei Province, China.

Het onderzoek voor dit ontwerp had als doel: 1. De digitale expressie van de traditionele Chinese cultuur. 2. Het combineren van meubelstructuren optimalisatie en 3D-printtechnologie om duurzaamheidsdoelen te bereiken. De onderzoeksmethoden omvatten het verzamelen en analyseren van structurele gegevens en het itereren van algoritmegegevens om vormen te genereren. De onderzoeksresultaten toonden aan dat 3D-printtechnologie snelle lichtgewicht ontwerpen mogelijk maakt, weg van traditionele productiemodellen. Meubelstructuren en materialen zijn toonaangevend. Het onderzoek heeft impact doordat het de mogelijkheid biedt van diverse ontwerpen voor de toekomstige digitale ontwerpindustrie.

De grootste uitdagingen in het ontwikkelingsproces van het project waren de topologie-optimalisatiefase, inclusief de toepassing van relevante mechanische methoden en het testen van gegevensiteraties. Ten tweede was het ook een uitdaging om de haalbaarheid van de structurele materialen te verifiëren, waarbij rekening moest worden gehouden met productiemoeilijkheden en de mate waarin mensen ze zouden gebruiken.

De Digital Taihu is een 3D-geprint meubelstuk dat de toepassing van traditionele Chinese cultuur in het digitale tijdperk activeert. Door Taihu-steen te combineren met bi-directionele evolutionaire structurele optimalisatiealgoritmen, onderzoekt het ontwerpmethoden die zijn afgeleid van natuurlijke systemen, resulterend in digitaal duurzame ontwerpen met geoptimaliseerde structuren.

Afbeeldingscredits: Yang Pu en Ding Wen 'Nic' Bao, 2022.

Dit ontwerp heeft de Iron A' Design Award gewonnen in de categorie 3D Printed Forms and Products Design Award in 2023. De Iron A' Design Award wordt toegekend aan goed ontworpen, praktische en innovatieve creaties die voldoen aan professionele en industriële eisen. Ze worden gerespecteerd vanwege het integreren van best practices uit de industrie en competente technische kenmerken, en dragen bij aan een betere wereld door voldoening en positieve gevoelens te bieden.