設計運算與數位製造
Design Computation & Digital Fabrication
| 節 | 週三 |
|---|---|
A 18:30–19:20 | 設計運算與數位製造 HBB13 3 節連堂 |
B 19:30–20:20 | |
C 20:30–21:20 |
* 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，以Rhino 3D與Grasshopper 為軟體環境基礎，這些應用涉及特殊 3D列印技術、材料或運算，並整合為以下三個實作單元，目的在於拓展同學對於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。各單元約為五週，每單元前兩週教授相關技術與當前研究或產業現況，以及該技術相關之軟硬體操作，後三週為設計、實作與發表。各單元同時是創創工坊數位製造小組微學分，會有微學分修習同學的加入。 單元一，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。同學會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，但不會進行脫蠟鑄造，而是委外製作，同學作品大小設計互異，因此會將課程獲取之補助平均給全部同學，個人作品因重量產生之費用由自己負擔。 單元二 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循環使用材料，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，上課和列印在人社二館地下一樓工廠進行，燒製地點為本校陶藝社，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。 單元三 永續製造-海廢塑膠循環材料與機器手臂3D列印：本單元使用業者由海洋廢棄物如漁網、浮球等回收再製的塑膠顆粒材料，硬體部分運用與工業機器手臂整合的顆粒3D列印機，軟體使用KukaPRC外掛來進行設計建模、G-code生成與機器手臂模擬控制。設計主題可以是任何適用3D列印製作的傢俱，能以比例模型表現。課程目的在探索海廢回收材料之應用設計，以提昇對海廢之去化。
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
各單元約為五週，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。
三個單元作品及過程紀錄各佔 30%，出席率為 10%。
| 週次 | 主題 |
|---|---|
| 第 1 週 | 課程概念： 1. 課程內容及授課方式、目標介紹。 2. 光固化蠟模列印與脫蠟鑄造技術介紹。 3. 參數建模設計技術應用在個人配件設計中複雜精緻結構建模之優勢與便利性、相關案例。 4. 過去課程成品展示。 |
| 第 2 週 | 配件設計與建模： 1. Grasshopper+Peacock配件設計參數模型工具教學，以戒指、胸針等配件為例。 2.設計資料收集image board、概念構成、草圖發想、運用課程提供程式輔助建模。 |
| 第 3 週 | 配件設計與建模: 設計概念發表與討論，image board、草圖、數位建模。 |
| 第 4 週 | 配件設計與建模切片與蠟模列印: 1.設計定案討論。 2.光固化切片原理、設定與輸出。 3.光固化列印機操作、蠟模清洗與固化。 |
| 第 5 週 | 切片與蠟模列印: 1. 設計修正與再輸出。光固化切片操作與執行列印。 2. 蠟模列印操作與鑄造前檢視。 |
| 第 6 週 | 課程概述與準備: 課程內容及授課方式、目標介紹。陶瓷3D列印原理、切片程式與設計運算工具之準備。 |
| 第 7 週 | 放假 |
| 第 8 週 | 3D列印陶瓷設計與建模: 設計案例分析、造型設計限制、表面紋理生成技巧。3D模型建構、輸出與切片。 |
| 第 9 週 | 3D列印陶瓷設計與建模： 設計實作、發表與討論。 |
| 第 10 週 | 陶瓷設列印與燒結實作： 1. 最後設計修正。 2. 廢料粉碎過篩、練土、填管、列印機操作、第一批列印 |
| 第 11 週 | 陶瓷列印與燒結實作 1. 廢料粉碎過篩、練土、填管、列印機操作、第二批列印， 2. 素燒完成、成品檢視與討論。 |
| 第 12 週 | 課程概念： 1. 課程背景源起、授課規劃、目標介紹。 2. 台灣海洋廢棄塑膠污染現況、海廢循環材料與再利用案例。 3. 機器手臂運用於顆粒材3D列印、列印物件設計案例、列印限制、成品展示、回收顆粒材3D列印案例介紹。 4. 設計客製化與去中心化製造概念介紹。 |
| 第 13 週 | 單元三海廢循環設計3D列印-列印路徑生成實作與設計發想: 1. Kuka PRC外掛介紹、3D列印路徑生成操作與列印模擬實作。 2. 顆粒材3D列印技術示範。 3. 以傢俱設計為主題，預計分為五組進行設計資料收集、發想與討論。 |
| 第 14 週 | 單元三海廢循環設計3D列印-設計發想: 1. 設計概念構想草圖分組發表與討論。 2. 建構數位模型，使用FDM3D列印製作比例模型。 3. 設計巳成熟之組別進行列印路徑生成輸出、材料估算。 |
| 第 15 週 | 單元三海廢循環設計3D列印： 1.同學進行設計提案說明，由教師及助教給予3D模型上之調整。 2.預計下課前，完成並提出供下週第一次列印實作用切片檔案。 |
| 第 16 週 | 單元三海廢循環設計3D列印： 1.3D列印實作開始，預計最多有兩台機器可同時列印，助教會指導同學操作填料、列印控制等動作。 2.預計完成第一輪列印。 |
| 第 17 週 | 單元三海廢循環設計3D列印： 同上週，3D列印實作。 |
自編教材
- 地點
- 人社一館 302B
- 時間
- 週三上午
- 聯絡方式
- 與教師上課時預約