設計運算與數位製造
Design Computation & Digital Fabrication
| 節 | 週三 |
|---|---|
2 09:00–09:50 | 設計運算與數位製造 HA302 3 節連堂 |
3 10:10–11:00 | |
4 11:10–12:00 |
* 根據陽明交大上課時間表所列
本課程主要建立在基礎運算課程所延伸出來與數位製造技術相關的應用,這些應用涉及特殊 3D列印技術、材料或運算,並整合為以下四個實作單元,目的在於拓展同學對於實驗性3D列印技術、設備、材料與軟體應用的了解,並作為發展潛在學位研究或創作主題之基礎。各單元約為四週,前兩週教授相關技術與當前研究或產業現況,後兩週為設計與實作。 單元一 魚鱗漿體 3D列印:本單元使用經處理後的回收純魚鱗漿體成為類似陶土之材料,運用客製加裝於KUKA機器手臂上的特製擠出機來進行 3D列印,而具備六軸運動自由度的機器手臂可在非平面的曲面上沿表面列印出薄殻或特殊結構。為在Rhino 及 GH中設計列印結構及控制機器手臂,同學需學習使用外掛 PRC 之使用。魚鱗漿體乾燥後會因羥基磷灰石成分形成堅硬物質,並具肥料作用,同時可在環境中慢慢降解。機器手臂列印操作地點為國立台灣工藝研究發展中心,材料由工藝中心提供。 單元二 陶瓷與金工 二選一 陶瓷 3D 列印:將使用陶瓷回收廢料混入新土以練土機處理後作為材料,利用 Grasshopper (GH)程式來設計與控制列印路徑點的位移以產生陶瓷物件表面紋理,作品可以是容器、結構體等物件,並運用特製3D列印機製作並進行素燒,列印與燒製操作地點為國立台灣工藝研究發展中心,材料與燒製費用並不高,但因同學作品整體數量不定,由同學分擔。 金工3D列印:本單元使用光固化 3D 列印機及類蠟樹脂來製作金工蠟模,並使用真空脫蠟鑄造法來翻製出銀或銅之飾品或物件。同學需學習珠寶設計專用外掛 Peacock 來設計作品,運用參數設計與Peacock 來生成複雜細緻結構及可配戴性。3D列印操作在本所進行,鑄造操作示範則將由外部合作工坊進行。列印與樹脂費用由課程負擔,鑄造費用視同學物件尺寸及金屬種類而定,在單元進行前說明,由同學自負。 單元三 大型塑膠3D列印 本單元與台南頡欣實業積層製造中心合作,透過頡欣的大型 3D 列印技術,材料為ABS,可實作傢俱尺寸大小之產品,擺脫大部分3D列印技術無法成型大型物件之限制。同時過去本課程與頡欣合作巳有成功案例,同學提出之設計獲得客戶青睞,進行少量收藏品製作,並支付設計費予同學。 單元四 Arduino 虛實互動裝置:本單元為運用不同虛實輸出入組合來創作互動裝置,如以實體電子感測器來控制實體致動器或虛擬模型,或使用來自GH的虛擬訊號來控制控制實體致動器或虛擬模型,共四種類型。同學將使用GH外掛Firefly 來撰寫互動行為模式,由創作產生的感測/致動裝置可以用 3D 列印製作並賦予與互動性相符的外型,可用陶瓷3D列印、大型ABS 3D 列印或木工CNC製作。 以上單元無順序之關聯,本課程依賴外部合作單位提供設備如陶瓷 3D 列印、機器手臂、鑄造機之支援,教師可能會視情形變更單元進行之順序。作品可能產生之費用除特別說明由課程或外部單位負擔外,其他材料或製作費用由同學自費分擔,會在單元開始時向同學說明。
1.巳修過基礎設計運算或其他 Grasshopper(GH) 相關課程。2.具3D列印操作經驗或概念。3. 基本Rhino 3D 建模能力
各單元約為四週,前兩週教授相關技術與當前研究或產業現況,後兩週為設計與實作。 課程使用FB社群管理作業上傳及訊息溝通,同學需在社群中使用影音內容功能Album設置個人作業相本,上傳單元進度或成果至作業相本,最後評分以社群個人作業相本為準。此外,教材也會運用社群的檔案區或相本功能來提供,公告也會透過社群來通知。
四個單元作品及過程紀錄各佔 25%。
| 週次 | 主題 |
|---|---|
| 第 1 週 | 1.課程概述,四個單元之介紹,數位製造、循環材料相關研究現況。2.本課程與外部單位合作情形 3.材料製作等同學自負部分說明。 |
| 第 2 週 | 魚鱗漿體3D列印單元:1. 關於水產廢棄物的循環材料運用,SDGs永續設計趨勢,相關研究現況 2.本單元之背景脈絡 3.現有列印技術現況、限制與樣品 4. 相關 3D建模與設計運算技巧教學-機器手臂控制外掛PRC |
| 第 3 週 | 魚鱗漿體3D列印單元:1. 本週在工藝中心進行,與下週合併進行 2.實際魚鱗材料調製、裝填與列印示範 3.分組 |
| 第 4 週 | 與上週合併運用 |
| 第 5 週 | 魚鱗漿體3D列印單元:1.列印物件設計提案 2.提交 3D列印檔 3.後續五月課程外之國際工作坊 |
| 第 6 週 | 魚鱗漿體3D列印單元:1. 在工藝中心執行列印 2. 每組派一名代表至工藝中心,紀錄列印及排除設計問題 |
| 第 7 週 | 陶瓷/金工 3D 列印單元:本單元為陶瓷/金工二選一 1.陶瓷3D列印技術介紹、陶廢材料研究、列印案例與應用現況。2.本單元專用之GH程式介紹,切片、表面紋理控制原理與技巧、輸出檔案示範。3.實際列印在南投草屯工藝中心進行,多半需要一整個下午,本單元需要分組,最多組別不超過五組。 1.金工3D蠟模列印與脫蠟鑄造技術介紹、列印限制、案例與應用現況。2.本單元專用之GH程式外掛Peacock介紹。3.列印在本所進行,鑄造協助夥伴未定。 |
| 第 8 週 | 陶瓷/金工 3D 列印單元: 陶瓷 1.收集現有案例資料與分析 2.設計方向之擬定,創意、技術、應用等評估。3.作品尺寸與材料估算。 金工 1.Peacock 教學補充 2.列印機切片與列印操作 3.設計方向之擬定,創意、技術、應用等評估。3.作品尺寸與材料估算。 |
| 第 9 週 | 陶瓷/金工 3D 列印單元: 陶瓷:1. 本週不上課,時間與下週合併使用。2.需提交具體設計完成並輸出可列印之檔案。 金工:1. 提交具體設計完成並輸出可列印之檔案 2..巳完成檔案可進行列印。 |
| 第 10 週 | 陶瓷/金工 3D 列印單元: 陶瓷 1.實際列印在工藝中心進行操作,列印前一天需派代表同學至中心練土備料 2.實際列印操作控制示範,列印原理解說,列印可能需要一整天。3.列印後數天以中心的爐具進行素燒,成品約一週後完成。 金工 1. 完成蠟模列印 2.轉交鑄造支援夥伴 3.鑄造結果在後續週次提供給同學 |
| 第 11 週 | 大型塑膠3D列印單元: 1.頡欣大型列印技術介紹 2.國內外目前應用現況 3.與循環材料關聯 4.本課程過去實例 5. 相關3D建模型與設計運算技巧教學 |
| 第 12 週 | 大型塑膠3D列印單元: 1.教學補充 2.同學設計提案 3.頡欣線上討論列印可行 |
| 第 13 週 | 大型塑膠3D列印單元: 1.設計定案 2.頡欣回饋設計修正 3.提交具體設計完成並輸出可列印 4. 實際列印由頡欣執行,執行結果在後續週次回報。 |
| 第 14 週 | Arduino 虛實互動裝置單元: 1.互動設計與藝術 2.與Arduino連動之Grasshopper外掛 Firefly教學 |
| 第 15 週 | Arduino 虛實互動裝置單元: 1. 設計提案:相關案例分析、設計提案、創意、裝置規畫與可行性 |
| 第 16 週 | Arduino 虛實互動裝置單元: 1. 設計執行,不上課 2.可與老師討論 |
| 第 17 週 | Arduino 虛實互動裝置單元:最終發表 |
| 第 18 週 | Arduino 虛實互動裝置單元:備用週 |
- 地點
- 人社一館 302B
- 時間
- 週三下午
- 聯絡方式
- 與教師上課時預約