книги2 / 152-1

Дизайн-проектирование костюма с использованием технологии FDM-печати

может быть применен в швейной и текстильной промыш- ленности для изготовления изделий по индивидуальному заказу или для специального применения.

Образцы для испытаний, напечатанные Марком Бекроф- том, состоят из пластичных структур в форме трубки, вдох- новленные внешним видом вязаных изделий. Трубчатые бесшовные структуры, изготовленные из нейлонового по- рошка, продемонстрировали превосходную прочность, ста- бильность и эластичность в постпечатных тестах.

Вторым перспективным направлением использования тех- нологии 3D-печати является разработка кинетических форм костюма с коммуникативной функцией системы электронных компонентов. Совершенствование и миниатюризация робо- тотехники дали возможность синтезировать кинетические технологии и пластичные материалы, создавая «живые» формы костюма (рис. 87) [66; 98; 99]. Технология 3D-печати одежды позволяет на проектном уровне закладывать в структуру костюма различные секции для электронных ком- понентов. С использованием таких токопроводящих мате-

риалов для печати как ABS Сonductive или ABS Dissipative,

можновыполнятькинетическуюформубездополнительных проводных элементов [106].

Введение в кинетическую электронную систему различ- ных контрольно-измерительных приборов позволяет про- граммировать движение костюма или его частей при опре- деленном алгоритме действий различных субъектов (оппо- нент, внешняя среда, пользователь костюма). Таким обра- зом, костюм наделяется «интеллектом» и, работая в авто- номном режиме, воплощает в себе свойства «живой» обо- лочки человека.

Синтез основы костюма, изготовленный по технологии трехмерной печати FDM и кинетических элементов, встре-

220

Перспективы использования технологий 3D-печати в одежде

чается в проекте Бенхаз Фарахи (Benhaz Farahi). При под-

держке компаний Autodesk Pier 9 и Madworkshop, автор, ис-

следуявозможностисозданияодеждыкаквторойкожи, про- демонстрировал в 2015 году шипованную накидку Caress of the Gase. Изделие содержит в себе нитиноловые проволоки с памятьюформы, которыеначинаютдвигатьсяпрификсиро- вании датчиком взгляда оппонента. Накидка изготовлена с использованием многослойной трехмерной печати принте- ромObjet500 Connex идемонстрирует, каксовременныетех- нологии могут способствовать развитию моды, исследуя тектонические свойства материалов.

Другим примером симбиоза технологии печати и элек- тронных компонентов является ряд костюмов голландского дизайнераАнукВипрехт (Anouk Wipprecht). В 2013 годуАнук Випрехт в сотрудничестве с архитектором Никколо Касас (Nikola Kasas) проектирует бесшовный каркас платья Smoke Dress, воспроизводящийся по технологии трехмерной пе- чати SLS, позволяющий установить более усовершенство- ванную систему генерации дымовой завесы, оснащенную специальными сенсорами, работающие в автоматическом режиме. При печати изделия Smoke Dress был использован полиамид и уникальный материал TPU 92A-1, обладающий высоким уровнем гибкости. Стоит отметить, что для созда- ниятрехмерногофайла(CAD-файл) применялосьпрограмм- ное обеспечение 3-matics STL.

Такая одежда представляет собой экспериментальный синтезЭКикостюма, основанныйнатворческомпоискевос- производимо-отображающейся коммуникационной функ- циииновыхформкостюма. Дизайнерызакладываютвтакой костюм различные философско-концептуальные идеи, ос- нованные на восприятии человека и костюма как некой еди- нойсубстанцией. Костюм, создаваемыйнаграниискусстваи

221

Дизайн-проектирование костюма с использованием технологии FDM-печати

моды, являетсяпереходникоммеждучеловеческимиэмоци-

ями и окружающим миром [66; 99; 103; 104; 105].

Третьим перспективным направлением развития формооб- разованиякостюма сиспользованием технологии 3D-печати яв- ляется появление кинетических костюмов с коммуникативной функцией без электронных компонентов. Симбиоз кинетиче-

ских технологий и 3D-печати позволил австрийским исследо- вателям из Университета Вуллонгонга и Массачусетского тех- нологическогоинститутав2013 годуразработатьреволюцион- ную технологию объемной печати, основанную на создании форм, которые могут менять свою конфигурацию и другие свойства в соответствии с различными воздействиями (рис. 88). Детали складываются, сужаются или растягиваются под воздействием тепла, света, тока или жидкости. Принятие во внимание, кроме длины, ширины и высоты, дополнитель- ногофактора– времени– послужилооснованиемназватьтех- нологию 4D-печатью. Технология 4D-печати основывается на концепции создания программируемой материи, которая имеет инновационное свойство изменять плотность, модуль упругости, проводимость, цвет и т. д. целенаправленным спо- собом[42]. 4D-формы изготавливаются по принципу 3D-пе- чати, но с добавлением дополнительных активирующих мате- риалов, кпримеру, гидрогеля.

Применение таких технологий в изготовлении бесшов- ных структур костюма может позволить выполнение комму- никативной функции без дополнительных кинетических электронных компонентов, когда, к примеру, изменение ка- кого-либо показателя во внешней среде (температура, уро- вень загрязнения и т. д.), будет воздействовать на оболочку костюма, которая изменяет форму в автономном режиме. К примеру, перфорированная оболочка может уплотняться, закрываяотверстияили, наоборот, расширяться, увеличивая

222

Перспективы использования технологий 3D-печати в одежде

воздухопроницаемость. Заданная технология может решить проблему персонализации печатного костюма, когда обо- лочки изделия увеличенного размера принимает форму фи- гуры человека под определенным воздействием.

Инструментом проектирования печатных костюмов с за- данной кинетической функцией c электронными компонен- тамиилиматериаламиспамятьюформыможетстатьсинтез технологий трехмерной визуализации и виртуальной реаль- ности. Трехмерная визуализация, помимо выполнения ос- новной задачи моделирования трехмерной формы костюма для воспроизведения ее на 3D-принтере, может решить за- дачу демонстрации поведения печатного материала на вир- туальной фигуре человека в статичном и динамичном ре- жиме. В свою очередь, технологии виртуальной реальности позволят одновременно совершать проектирование ко- стюма путем вовлечения в систему сразу нескольких специ- алистоввреальномрежиме, тестированиереализациифунк- ции костюма, симуляцию использования костюма пользова- телем в виртуальном режиме в различных эксплуатацион- ных контекстах и т. д. [13; 91; 144].

Современные технологии трехмерной визуализации и виртуальной реальности сегодня находятся на этапе разви- тия и являются элементной базой для становления новых поколений мультимодальных человеко-компьютерных ин- терфейсов проектирования сложных объектов. Интеграция данных технологий и их применение позволит совершен- ствованию и адаптации системы проектирования печатных костюмов с заданными коммуникативными функциями, а значит, будет происходить его развитие и становление в си- стеме массового производства.

223

Дизайн-проектирование костюма с использованием технологии FDM-печати

Рис. 86. Первое направление развития 3D печати костюма – многомерные стретч-материалы (технологии SLS, SLA, FDM)

224

Перспективы использования технологий 3D-печати в одежде

а

б

Рис. 87. Второе направление развития 3D-печати костюма – симбиоз технологии печати и электронных компонентов: (а) костюм«Caress of the Gaze» автораБеназФарахи(Behnaz Farahi), 2015 г.; (б) сериякостюмовавтораАнукВипрехт(Anouk Wipprecht), 2015 г.

225

Дизайн-проектирование костюма с использованием технологии FDM-печати

Рис. 88. Третье направление развития 3D-печати костюма – выполнение кинетических форм костюма, самостоятельно изменяющие форму. Этапы трансформации объектов, напечатанные на 3D-принтере. Университет Вуллонгонга и Массачусетский технологический институт, 2013 г.

226

Заключение

плоского или трубчатого модуля, имеющего дополнитель- ный объем и жесткость по средствам растяжения, сжатия и выполнения изгибов. Метод наслоения основывается на по- следовательном наложении связующего или нитеобразного материала, а также отдельных элементов, и разделяется на коконообразный и контурообразный способы. На основе анализа инновационных методов формообразования выяв- лено, что перспективным направлением развития бесшов- ного костюма являются аддитивные технологии.

Дизайн-проектирование монолитной формы одежды с использованиемтехнологииFDM-печатисостоитизследую- щих этапов:

–определение структуры костюма по средствам создания двухмерного художественного и технического эскиза или изготовления из нетрадиционных материалов модели-шаб- лона, которая с использованием трехмерного сканирования может являться основой для выполнения цифровой модели костюма. На данном этапе дизайн-проектирования плани- руется степень жесткости структуры костюма путем выбора используемого материала и значения закладываемых отвер- стий и рельефов;

–цифровоепостроениемонолитнойформыкостюмаc ис- пользованием программного обеспечения для 3D-модели- рования, которое может проводиться оболочковым и мо- дульным способом. Оболочковый способ 3D-моделирования костюма заключается в образовании объемного объекта определенной формы закрытого типа, который подверга- етсяразличныммодификациямнауровнеформы, ееотдель- ныхчастейилиповерхности. Модульныйспособ3D-модели- рования монолитной формы костюма заключается в созда- нии изделия из наложенных друг на друга или на оболочку объемных или плоских объектов;

228

–3D-моделирование формы костюма, включающеев себя подготовку модели к печати, печать и пост-обработку формы костюма. Подготовка модели к печати в слайсинг- программезаключаетсявзакладываниипараметроввоспро- изведения формы, целями которой может служить точное копирование цифровой модели в материале или воспроиз- ведениедефектоввкачестведополнительныхэлементовди- зайна. Печать модели включает в себя подготовку оборудо- вания, тестовую печать для проверки выставленных пара- метров на малых формах или ее отдельной части, а также непосредственное воспроизведение формы костюма с визу- альным контролем на начальном этапе печати. Пост-печат- ная обработка формы костюма реализуется в случае выпол- нения задачи устранения ребристой и шероховатой поверх- ности в местах соединения слоев путем химической или ме- ханической обработки в зависимости от используемого ма- териала.

Возможными перспективами использования технологии 3D-печати в одежде являются:

–разработка эластичных материалов в виде стретч-тка- ней или принципа модульности на основе кинетических со- единительных систем;

–разработка кинетических форм костюма с коммуника- тивной функцией системы электронных компонентов, в ко- торой технология 3D-печати одежды позволяет на проект- ном уровне закладывать в структуру костюма различные секциидляэлектронныхкомпонентов, атакжеявлятьсяспо- собомдобавленияв формутокопроводящих материалов, ко- торыепозволятвыполнятькинетическоеизделиебездопол- нительных проводных элементов;

–появление кинетических костюмов с коммуникативной функцией без электронных компонентов на основе техноло- гии 4D-печати, основывающейся на концепции создания программируемой материи, которая имеет инновационное свойство изменять плотность, модуль упругости, проводи- мость, цвет и другие характеристики целенаправленным

способом.

229