Exploração da utilização de pasta de papel na fabricação aditiva em arquitetura

Abstract

Considerando uma abordagem transformadora na indústria, as técnicas de fabrico aditivo (FA) transformaram várias áreas ao longo das últimas décadas, como a arquitetura e a engenharia, no que toca à produção de sistemas e revestimentos mais complexos. Estes fatores foram executáveis devido à constante evolução tecnológica, conseguida através da alteração do paradigma do pensamento analógico-digital. O ‘fabrico aditivo’ é um processo de transformação que advém de um desenho digital e rematasse num modelo físico, culminando a capacidade de criação de um modelo tridimensional por meio da adição do próprio material - Aditivo. Denominar este processo de ‘impressão 3D’ ou ‘prototipagem rápida’ é incorreto, uma vez que estes dois termos na realidade são duas vertentes que surgiram do FA. Cada objeto produzido para prototipagem é digitalmente definido pela utilização de softwares Computer Aided Design (CAD), onde, através da geração de um código é possível “fatiar” o objeto para a sua produção. Embora as técnicas de FA possam suscitar surpresas para alguns utilizadores, a sua existência remota à várias décadas, sofrendo assim constantes evoluções transversalmente ao desenvolvimento tecnológico. Quando aplicadas em determinados contextos oferecem elevadas vantagens, maiormente na obtenção de modelos com um elevado rigor e detalhe. A pesquisa de ‘novos’ materiais é possível, se se constatar que ao longo desta investigação, é pretendido aumentar o conhecimento, adquirido até à data, para possíveis misturas compósitas oportunas para utilização em arquitetura. Graças às tecnologias de fabrico aditivo e à integração de processos de modelação tridimensional, a celulose, efetivamente pode ser considerada uma nova possibilidade para a produção de elementos arquitetónicos quando adicionada estrategicamente com determinados materiais. O desenvolvimento de variadas misturas poderá beneficiar o campo tecnológico, mais concretamente a impressão 3D e prototipagem rápida, através da laboração de uma pasta possível de utilizar para a personalização de componentes arquitetónicos, com baixos custos de produção. O principal caso de estudo desta investigação centra-se no desenvolvimento de uma parede modular, que utiliza como base blocos hexagonais regulares. Será desenvolvida com o intuito de compilar todos os resultados obtidos com o estudo da celulose e a possibilidade de união a outros materiais. Toda a parede será engendrada através de razões paramétricas, recorrendo a programas computacionais, fazendo-se variar a geometria de cada bloco segundo parâmetros definidos.

Considering a transformative approach in the industry, additive manufacturing (AM) techniques have been transforming several areas in the past decades, such as architecture and engineering, regarding systems productions and complex coatings. These factors were executable due to the constant technological evolution, achieved through the alteration of the paradigm of analogical-digital thinking. The ‘additive manufacturing’ is a process of transformation that accrues from a digital design and comes into a physical model, culminating the ability to create a three - dimensional model through the addition of the material itself - Additive. To name this process of ‘3D printing’ or ‘rapid prototyping’ is incorrect, since these two terms are actually two strands that arose from the AM. Each object produced for prototyping is digitally defined by the use of Computer Aided Design (CAD) software, where, through the generation of a code, it is possible to “slice” the object for its production. Although the AM techniques can cause surprises for some users, their existence is remote for several decades, thus suffering constant changes across technology development. When applied in certain contexts they might offer high advantages, mainly by obtaining models with high rigor and detail. The research of ‘new’ materials is possible, has it has been verified throughout this investigation, it is intended to increase the knowledge, acquired so far, for possible composite mixtures suitable for architecture use. Thanks to the technologies of additive manufacturing and the integration of three-dimensional modeling processes, cellulose can effectively be considered as a new possibility at the production of architectural elements when added strategically with certain materials. The development of various mixes could benefit the technological field, namely 3D printing and rapid prototyping, by working with a paste that can be used for personal customization in architectural components, regarding low cost production. The main case on this research focuses on the development of a modular wall, which uses regular hexagonal blocks as base. It will be developed with the purpose of compiling all the results obtained with the study of cellulose and the possibility of union with other materials. The entire wall will be generated through parametric reasons, using computational programs, by making the geometry of each block vary according to defined parameters.