第四章 原型椅實作與測試
4.2 程式製作
依據Iwamoto, L.: 2009, Digital Fabrications 所提到目前的構築技術大約可以分成五類:section, tessellating, folding , contouring and forming。本論文根據這五類作為編寫程式的概念,而每一種構築方式對應到不 同的材料選擇與租裝方式,目的是讓使用者可以選擇自行喜好的設計與風格。
當本論文在設計不同組裝方式的同時,必須考慮到讓使用者有機會能夠自行調整程式內的參數,像是 產品外型的圖案配置、產品的材質顏色或是產品的尺寸大小。設計師在此階段的腳色應該作為設計產 品的框架,並非設計一個絕對的產品讓所有使用者共同使用,因為個別使用者都有著不同的使用習性 與風格。
1. Section type
基於最基本的組裝模式探索正交和斜角方式在結構上與視覺上的表現不同。正交和斜角的組裝方式都 是使用卡接結構完成。以XY 平面的垂直兩平面相交集的地方製作榫頭。最後發現正交的模型在榫頭 上是完全正交可以配合雷切機具二維向度的切割和組裝步驟。最終的組裝模型與3D 模型呈現相同沒有 變形。但是以斜角製作的模型,發現模型上卡榫部分不是垂直相交,有斜角的關係呈現菱形格。再者,
因為機具上的性質無法切出斜面的卡榫街頭,所以導致最終的模型有變形的問題(如圖 59)。
圖59 正交和斜角探索組裝卡榫問題
2. Tessellating type
因為使用者的條件參數不同,讓產品可以依據使用者不同的特性生產出不同的外型。以Tessellating type 的形式來說,依據原型感測椅上椅面上壓力的數值改變影響到作品中椅面上的分割形式的不同,當人 體在椅座部分施力較大時,該部分的分割應該較密集,來增加結構上的穩定(如圖 60)。並且可以依據
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使用者的喜好分佈椅面上的圖案,來讓使用者決定何處的椅面應該有較多或較少的分割形式(如圖61)。
圖60 Tessellating type 照片
圖61 Tessellating type 透視照片
3. Folding type
配合可以冷彎的材料如鐵、鋁等。配合沖壓的技術成形,設計以下的程式,使用蜂巢結構作為整體結 構的支撐體。並且加入可以讓使用者調整的控制點讓椅面上的蜂巢結構可以依據控制點而改變上面的 開洞大小(如圖 62、63)。
- 39 - 圖62 Folding type 透視照片
圖63 控制點改變蜂巢結構
4. Contouring type
Contouring type 以 CNC 方式製成的概念下去編寫,CNC 洗出每個單元上相切圓的溝槽和製作出每個大 小不相同的三角面。使用者依然可以調整椅面上的三角形大小,這將會影響相切圓之間的大小,製作 出每個單元體後,最終組成最終的完成椅面(如圖 64、65)。
- 40 - 圖64 Contouring type 透視照片
圖65 相切圓細部圖照片
5. Forming type
以Forming type 的可調整參數化來說,該構成方式以 3d printer 為製作的機具,所以在設計上每個構成 的單元模組可以採用曲率較大的單元,3d printer 是具有從無到有且一體成形的製作特性,因此可以排 除設計組裝結構上的問題。以下圖示呈現各單元體接合角度的方向和順序選擇最適當的配置方法來組 裝(如圖 66、67)。
- 41 - 圖66 Forming type 照片
圖67 Forming type 照片程式製作
製作樣板施工
除了考慮到使用者自行調整設計的彈性之外,應該也考慮到施工端的機具的尺寸,和適當的材料大小。
設計師在設計參數化設計的階段應當把製作端的限定條件考慮進去,如此一來才能流暢地從設計端到 製作端完成產品生產作業。
使用可調整的參數設計所產生出的製作元件,可以方便工廠端的製作過程(如圖 68)。可以接受不同流 程階段的背景資訊外,不斷的在3d 模型中反覆修正,可以預測出未來組裝方式的可能性與解決在組裝 上可能出現的問題。