日本建筑师将3D打印和装配技术结合，用900块打印面块板搭建展馆

2023年5月6日，南极熊获悉，在位于本州岛中部的金泽神社，矗立着一座由 3D 打印面板构建的艺术展馆。该结构是由建筑师 Kei Atsumi 和 Nicholas Préaud 构思，使用 900 多块由木材和 PLA 制成的3D打印面板创建。这些面板经过精心组装，以呈现出优雅、弯曲的最终观赏效果。两位建筑师的主要目标之一是设计一种任何人都可以轻松复制的环保结构。事实上，他们的3D日本馆，也被称为Tsuginote茶馆，可以在不需要任何专业知识、工具或配件的情况下建造。

为了创建他们的最终展馆，建筑师们最初在原型制作阶段转向了 3D 打印。最终，他们意识到可以利用 FDM 技术来创建最终设计。设计师们解释说：“在建筑和施工的第一阶段，我们的设计在很大程度上受到了日本传统 Tsugite 和 Shiguchi 框架结构装配系统的启发和推动。在制作完整的 1:1 比例结构原型之前，这一阶段的研究和几何构图得到了部分原型的支持，这要得益于3D 打印机的加入。该技术具有将数字模型转化为物理对象的能力，可以直接评估其机械行为，并且可以节省大量时间。“

△展馆由900 块 3D 打印面板制成

然而，用户在使用FDM 3D 打印技术时仍面临一个限制，即机器托盘的尺寸。这种限制促使建筑师 Kei Atsumi 和 Nicholas Préaud 探索日式连接或 Tsugite 的艺术。这种技术涉及在没有钉子或胶水的情况下组装木制部件，而是依靠巧妙的联锁系统。建筑师们在他们的展馆中深受这种方法的启发，并决定组装 3D 打印面板来创建一个按比例缩放的结构。他们最终将新技术与更传统的手工方法相结合，这在建筑中很常见。

建筑师解释说：“从技术上讲，类似卯榫的建筑模块旨在消除所有传统木结构组件在给定线性方向上固有的弱点，这一弱点可以通过增加挡块和摩擦进行消除。我们开发的解决方案可应用于面板系统和框架，提供的几何形状可以消除这种线性弱点，同时无需工具即可在单个铰链系统上安装和拆卸。”

△建筑师将打印技术和日本装配艺术结合起来

从环保的角度来看，他们选择了基于木纤维的 PLA材料。尽管 PLA 仅在特定条件下可生物降解，但它仍然更容易加工，并且通过添加这种纤维，可以重复利用自然资源。这种方法符合建筑师对其项目的愿景。