毛毡

吸音板和其他建筑元素也可以用机器人针刺工艺制作成复杂的三维造型,该机器人针刺工艺由Taubman建筑与城市规划学院的研究人员Wes McGee、Tsz Yan Ng和Asa Peller共同开发。研究人员将他们的工艺比作3D打印或增材制造,因为它还涉及数字化设计的材料分层。

正如这些过程允许在塑料、混凝土甚至生物组织等材料中创建更多几何形状复杂的形式一样,团队的机器人工艺为毛毡制作开辟了新的机会。

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毛毡可以使用机器人针刺工艺制作成3D形式

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这种由羊毛、聚酯或两者的混合物制成的毛毡是通过粘合而不是将多层材料编织在一起而制成的纺织品。通常,这通过针刺毡合来完成,其中带刺针穿过层,将纤维缠结在一起。

在工业层面,这项工作已由机器完成,但该研究团队使用一些先进技术改进了这一过程。

毛毡
该团队制作了一个毡制的蒲团以及几个原型面板

这意味着现在由毛毡制成的产品(由于其隔音性能,在吸音板中特别受欢迎)可以制成更复杂的形状,并且具有内置于其形状中的复杂的或定制的特性。

首先,他们的工具毡是三维的而不是二维的。这不仅可以进行雕塑元素的生产,还意味着毡板可以具有不同的特性,即使表面上看不到任何差异。比如在某些领域它可能会比较僵硬。

该团队认为,这对于开放式办公室的定制声学解决方案的生产尤其有用,并计划在下一阶段的研究中将重点放在这一点上。

该项目已入围Dezeen Award 2019奖“工作场所设计类别”的名单。

毛毡
该团队采用了三种毡制技术,包括绗缝、搭叠和木瓦法,与其他形式的机器人制造一样,机器人的精度和速度也有所提高。

该研究团队发明了工具和数字工作流程,以实现他们的机器人针刺毡技术。他们应用它们来制作几个原型面板和圆形蒲团。

原型探索三种不同的毡层技术——绗缝、搭叠(木板中常用的重叠方法)和木瓦(重叠瓷砖法)。

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搭叠技术涉及重叠的毛毡条,是一种常用于木材的技术

该团队指出,虽然增材制造工艺已经彻底改变了一些行业,但到目前为止,纺织品相对来说并未受到影响,除了3D编织,例如Moroso的Cradle Chair和Nike的Flyknit。

“虽然有著名的CNC例子,例如编织和3D编织,但这些工艺限制了所产生的零件厚度和纤维密度。”该团队表示,“鉴于毛毡的独特能力可以无缝地‘加入’粘合固体中,这为研究增材制造方法的潜力提供了独特的机会。”

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该团队希望开发吸音板作为他们研究的下一阶段

他们说该项目允许设计师和机器人专家合作开展“从未见过”的新颖设计:“这种制造工艺在美学体验、制造效率和工艺方面都是独一无二的,可以扩展到其他应用。”

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