1. D.Hanser//Février2015//ENSA_Nancy
Maquettes et
techniques
de
fabrication
digitale
D. Hanser // Février 2015 // ENSA_Nancy
http://conceptmodel.tumblr.com/post/88505013422/archimodels-c-peter-eisenman-international
Peter Eisenman | Diagrammatic model for the Virtual House competition | Berlin | 1997
CetteprésentationestplacéesouslalicencecréativecommonCCBY-NC-ND3.0FR
2. D.Hanser//Février2015//ENSA_Nancy
Plan
les différentes techniques de fabrication de maquettes à l’Ecole d’Architecture de Nancy
0.30
La maquette
en architecture
0.30
Les procédés
de fabrication
digitale
0.30
La fabrication
digitale à
L’ENSA-N
0.20
Q&R
0.10
Exemples
3. 01
D.Hanser//Février2015//ENSA_Nancy
Evolution
Le rôle de la maquette n’a jamais été figé
L’absence du géométral et de
l’unification des systèmes métriques
conduit à utiliser les maquettes
comme des ‘plans d’exécution’
Transmettre une idée
Moyen
âge
Après l’invention du géométral la
maquette prend un rôle de
démonstration de la 3e dimension
d’un projet
Compléter
Renaissance
-> XIXe
La généralisation du géométral et
l’apparition de techniques de
simulation conduit à de nouveaux
usages
Illustrer et simuler
XXe
Les technologies numériques
permettent de nouveaux rapports à
la maquette qui se voit adjoindre un
double numérique
Parcourir
XXIe
3
http://www.hebiflux.com/blog/2008/06/27/la-visite-virtuelle-a-le-vent-en-poupe-cette-semaine-en-france/
http://fr.academic.ru/pictures/frwiki/77/Modèle_dôme_cathédrale_Florence.jpg
http://image4.evene.fr/img/galerie/1_32.jpg
http-//www.centrepompidou-metz.fr/une-architecture-unique/la-toiture
4. 01
D.Hanser//Février2015//ENSA_Nancy
“ Vous devriez réaliser plus de
maquettes ! “
Les usages contemporains
La maquette est actuellement utilisée en architecture principalement pour servir 3 fonctions
Dimension
prospective
Dimension
séductrice
Dimension
démonstrative
4
5. D.Hanser//Février2015//ENSA_Nancy
La maquette de conception est
un outil d’aide à la décision
Elle permet de un travail de
recherche spatiale et formelle
Elle est volontairement simple
et constituée de matériaux peu
couteux
Réflexion
La maquette en architecture
La maquette prospective comme outil de conception
5
http://evds.ucalgary.ca/files/evds/images/web_PROTYP_m_0.jpg
http://evds.ucalgary.ca/files/evds/images/web_3D_m.jpg
6. D.Hanser//Février2015//ENSA_Nancy
La maquette de concours est
un outil de mise en valeur du
projet
Elle permet de focaliser
l’attention sur les
caractéristiques les plus
valorisantes du projet, en ce
sens elle n’est pas
nécessairement fidèle au projet
Concours
La maquette en architecture
La maquette comme outil de séduction
6
http://i.kinja-img.com/gawker-media/image/upload/t_original/ph3q1yabiz5jbirsiion.jpg
http://i.kinja-img.com/gawker-media/image/upload/t_original/rwbclydvo5akyxpcuccv.jpg
7. D.Hanser//Février2015//ENSA_Nancy
La maquette peut servir à
simuler des phénomènes
physiques et/ou le
comportement d’un structure
Elle permet de valider un parti,
démontrer la viabilité d’un
choix ou rendre intelligible une
pensée architecturale.
Simulation
La maquette en architecture
La maquette comme outil de démonstration ou de validation
7
http-//www.irstea.fr/soufflerie-0
http-//www.urdesign.it/wp-content/uploads/2013/09/1-refuge-du-gouter-by-groupe-h.jpg
8. D.Hanser//Février2015//ENSA_Nancy
Plan
les différentes techniques de fabrication de maquettes à l’Ecole d’Architecture de Nancy
0.30
La maquette
en architecture
0.30
Les procédés
de fabrication
digitale
0.30
La fabrication
digitale à
L’ENSA-N
0.20
Q&R
0.10
Exemples
9. 01
D.Hanser//Février2015//ENSA_Nancy
“ si, si …vous devriez réaliser plus de
maquettes ! “
Les outils
La maquette est actuellement utilisée en architecture principalement pour servir 3 fonctions
Dimension
prospective
Dimension
séductrice
Dimension
démonstrative
9
Lien
10. D.Hanser//Février2015//ENSA_Nancy
10
Les techniques habituelles
La technologie ne remplace pas les méthodes de maquette , elle les complète
Les technologies ne viendront pas
forcément supprimer les techniques
habituelles de fabrication de maquettes.
il reste encore aujourd’hui utile de se former
à ces techniques.
https://arrarch.files.wordpress.com/2013/03/img_2548.jpg
http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/9/99/X-Acto-knife.jpg/800px-X-Acto-knife.jpg
https://davidneat.files.wordpress.com/2013/02/scmm_spring2012.jpg
11. D.Hanser//Février2015//ENSA_Nancy
11
Procédé par soustraction
1/ Partir d’un matériau brut auquel l’on va enlever de la matière pour obtenir la forme souhaitée
Dans cette famille d’outillages nous
trouvons :
- les fraiseuses à commande numérique
- les tables de découpe à base de cutter
- les tables de découpe laser
- les systèmes de découpe à base de fil
chaud.
Ces technologies sont largement répandues
dans l’industrie mais encore peu utilisées
dans les école d’architecture car
elles ont un coût élevé, une maintenance
complexe et génèrent des nuisances.
https-//encrypted-tbn0.gstatic.com/images?q=tbn-ANd9GcTMLjJhHVlxR3P1QAinGnHeM8S75aZbpBMa-ZX0AIMDN4Fyirk8
http://img.nauticexpo.fr/images_ne/photo-g/table-decoupe-cnc-couteau-rotatif-chantier-naval-31985-3938719.jpg
https://makezineblog.files.wordpress.com/2009/11/diylilcnc_wood.jpg?w=600&h=450
12. D.Hanser//Février2015//ENSA_Nancy
12
Procédé par soustraction
1/ Partir d’un matériau brut auquel l’on va enlever de la matière pour obtenir la forme souhaitée
https://vimeo.com/9637985
Usinage
CNC
Un outil rotatif vient enlever de la
matière dans un matériau brut fixé sur
une table.
13. D.Hanser//Février2015//ENSA_Nancy
13
Procédé par soustraction
1/ Partir d’un matériau brut auquel l’on va enlever de la matière pour obtenir la forme souhaitée
https://vimeo.com/48844643
Découpe
laser
Un faisceau laser vient
frapper et bruler un matériau
déposé sur une table.
14. D.Hanser//Février2015//ENSA_Nancy
14
Procédé par soustraction
1/ Partir d’un matériau brut auquel l’on va enlever de la matière pour obtenir la forme souhaitée
https://www.youtube.com/watch?v=arjRtCjI9AQ&spfreload=10
Découpe
laser
Un faisceau laser vient
frapper et bruler un matériau
déposé sur une table.
15. D.Hanser//Février2015//ENSA_Nancy
15
Procédé par addition
2/ Partir d’un matériau en ‘vrac’ que l’on va former à la demande et au besoin
Dans cette famille d’outillages nous
trouvons :
- les procédés de moulage
- les techniques d’injection
- les procédés d’impression 3D
Ces technologies sont largement répandues
dans l’industrie mais encore peu utilisées
dans les école d’architecture. Parmi ces
procédés, l’impression 3D par extrusion se
développe du fait de son fable cout et des
nuisances faibles qu’elle génère.
http://imguol.com/2013/04/23/mestre-yoda-da-serie-star-wars-ganhou-uma-versao-roda-produzida-com-impressora-3d-a-peca-foi-exibida-no-evento-inside-3d-printing-por-dentro-da-impressao-3d-em-traducao-livre-realizado-em-nova-1366733264635_956x500.jpg
http://www.3ders.org/images/fabclay-3d-printer-8.jpg
http://www.aerko.com/wp-content/uploads/2014/04/8205.jpg
16. D.Hanser//Février2015//ENSA_Nancy
16
Procédé par addition
2/ Partir d’un matériau en ‘vrac’ que l’on va former à la demande et au besoin
https://www.youtube.com/watch?v=jTjipJM8Bn0&spfreload=10
Laser
sintering
Un faisceau laser vient
chauffer et fusionner des
couches de poudre déposées
successivement dans un bac
mobile en hauteur.
La forme finale est
découverte une fois la poudre
excédentaire enlevée.
17. D.Hanser//Février2015//ENSA_Nancy
17
Procédé par addition
2/ Partir d’un matériau en ‘vrac’ que l’on va former à la demande et au besoin
https://www.youtube.com/watch?v=6O34Lq1GqQY&spfreload=10
Stereolithographie
Un faisceau Ultra violet vient
frapper un bac de résine
photosensible mobile.
19. D.Hanser//Février2015//ENSA_Nancy
19
Procédé par addition
2/ Partir d’un matériau en ‘vrac’ que l’on va former à la demande et au besoin
Fused Deposition
Modelling
Exemple du projet Kickstarter LIX,
stylo de dessin 3D à base de dépose de
fil
Lien
https://vimeo.com/90314569
20. D.Hanser//Février2015//ENSA_Nancy
Les nouvelles technologies
ouvrent la possibilité de créer
des boucles de conception plus
rapides.
Ces nouveaux outils ouvrent
des possibilités de recherches
de formes et de solutions
innovantes.
Recherche
Dans les agences
Le prototypage rapide et l’architecture
20
https://tlcdarchitecture.files.wordpress.com/2014/12/tlcdlasercutter_centerpieces.jpg?w=1024&h=682
https://vimeo.com/116176966
21. D.Hanser//Février2015//ENSA_Nancy
21
Le prototypage rapide et l’architecture
Dans les laboratoires de recherche
Fiber Syntax | RobArch
2014 Workshop
Video as part of the Fiber
Syntax Workshop that
Moritz Dörstelmann,
Ondrej Kyjanek and
Marshall Prado gave at the
2014 Robots in
Architecture Conference in
Ann Arbor
https://vimeo.com/95914865
22. D.Hanser//Février2015//ENSA_Nancy
22
Le prototypage rapide et l’architecture
Dans les laboratoires de recherche
Pet Flakes - Rob|Arch 2012 Video
Contribution
Pet Flakes / Plastic Architecture
by Akram Ahmed, Christiana Vlanti,
Theodor Grousopolos, Pavlos
Bakagiannis
This video was accepted as a video contribution
to Rob|Arch 2012 - the first international
conference on robotic fabrication in architecture,
art, and design - hosted by the Association for
Robots in Architecture.
https://vimeo.com/95914865
23. D.Hanser//Février2015//ENSA_Nancy
23
Le prototypage rapide et l’architecture
Dans les laboratoires de recherche
Flight Assembled Architecture/
Architectures volantesFRAC
Centre Orléans
02.12.2011-19.02.2012
A project by Gramazio &
Kohler and Raffaello
d'Andrea
in cooperation with ETH
Zurich
https://vimeo.com/33713231
24. D.Hanser//Février2015//ENSA_Nancy
Plan
les différentes techniques de fabrication de maquettes à l’Ecole d’Architecture de Nancy
0.30
La maquette
en architecture
0.30
Les procédés
de fabrication
digitale
0.30
La fabrication
digitale à
L’ENSA-N
0.20
Q&R
0.10
Exemples
26. 01
D.Hanser//Février2015//ENSA_Nancy
Historique
De la théorie des lasers à l’utilisation grand public
Albert Einstein theorized the
principle of a laser, when he
described his theory of stimulated
emission.
La théorie
1917
Peter Houldcroft used an oxygen
assist gas to cut 1mm thick steel
sheet with a focused CO 2 laser
beam.
300W slow flow CO 2
1967
The first commercially available
moving optics CO 2 laser cutting
system, was probably supplied by
Laser Work AG of Switzerland
Débuts commerciaux
1975
à la fin des années 1990 de
nombreuses sociétés proposent des
solutions de découpe laser.
Il existe même une variante
OpenSource : le Lasersaur
systèmes ‘grand public’
2000
26
http://www.twi-global.com/technical-knowledge/published-papers/in-the-beginning-the-history-of-laser-cutting-october-2002/
http://www.ehow.com/about_6391803_history-laser-cutting.html
http://www.lasersaur.com
27. D.Hanser//Février2015//ENSA_Nancy
27
La technologie
La découpe laser
Les machines de découpe laser répandues
dans les écoles d’architecture utilisent un
générateur de laser CO2 d’une puissance
avoisinant le plus souvent les 1KW.
Le laser est produit dans un résonateur (Ci-
dessus) et se trouve focalisé sur la pièce à
découper (ci-contre).
Il s’agit d’un système optique il en a donc
les propriétés.
- Point focal
- Utilisation de miroirs
- Fragilité relative
Attention, le laser produit un faisceau dans
une gamme d’ondes invisibles pour l’oeil
humain.
La puissance restituée est assez importante
pour causer des blessures sévères et des
lésions oculaires irréversibles.
http://en.wikipedia.org/wiki/Laser_cutting#mediaviewer/File:LaserCutter.jpg
http://upload.wikimedia.org/wikipedia/en/d/dd/Diffusion-Cooled_Resonator.jpg
28. 01
D.Hanser//Février2015//ENSA_Nancy
“ De la 2D oui mais de la 2D de
qualité ! “
Découper une forme
Comme tout outil industriel, la découpe laser ne tolère pas le flou
Des fichiers au
format .dxf dans le bon
système métrique
Le plus de
‘polylignes’ possibles
Pas de doublons, il
ne faut pas passer 2
fois au même endroit
28
détails sur : http://www.slideshare.net/damienhanser/rgles-dcoupe-laser-v2
29. D.Hanser//Février2015//ENSA_Nancy
L’impression
3D :
technique
FDM
D. Hanser // Février 2015 // ENSA_Nancy
uncommon chocolate // 3D Printed Chocolate City by Naoko Tone and Atsuyoshi Iijima
http://www.swiss-miss.com/2007/08/uncommon-chocol.html?
medium=HardPin&source=Pinterest&campaign=type367&ref=hardpin_type367
30. 01
D.Hanser//Février2015//ENSA_Nancy
Historique
De la photosculpture à la dépose de fil
Invention de la photosculpture en utilisant
des appareils photographiques entourant
un objet puis l’utilisation d’un pantographe
pour restituer une sculpture
François Willème
1860
Invention par Mitsubishi d’un
photopolymère permettant de
construire des objets par couches,
principe utilisé par la stéréolythographie
Un nouveau matériau
1972
Premier exemple d’outil
utilisant la technique
d’extrusion de matière
plastique fondue. (Stratasys)
Première imprimante FDM
1991
Le lancement du projet ReRap
marque une nouvelle ère par la
réduction drastique des coûts de
production
l’ère de l’open source
2005
30
http://www.avplastics.co.uk/3d-printing-history
http://fr.wikipedia.org/wiki/François_Willème#mediaviewer/File:Schéma_explicatif_de_la_technique_de_la_photosculpture_-_La_Science_française_-_1897_-_page_293.png
http://www.industryweek.com/emerging-technologies/history-3-d-printing-slideshow#slide-0-field_images-71422
http://reprap.org
31. D.Hanser//Février2015//ENSA_Nancy
31
La technologie
Le procédé d’extrusion et de dépose de couches
Les machines grand public utilisant la
technique FDM sont alimentées par un
filament de plastique de diamètre normalisé.
Ces machines ont un cout faible mais
présentent le plus souvent des dimensions
réduites.
Le principe utilisé étant plutôt rudimentaire,
la précision des machines grand public
avoisine les 0.1 mm dans les trois
dimensions.
parmi les matières utilisables, il existe des
bioplastiques (PLA) générant très peu de
nuisances ce qui rend possible l’intégration
de ces machines directement dans les
espaces de conception.
Il faut noter que le procédé est relativement
lent ce qui encourage à valider
convenablement les modèles 3D avant
impression
http://www.cs.cmu.edu/~rapidproto/students.03/rarevalo/project2/image001.jpg
http://www.uni.edu/~rao/rt/fdm.gif
35. 01
D.Hanser//Février2015//ENSA_Nancy
“ Modélisez et rappelez vous de vos
cours de géométrie ! “
Imprimer une forme
L’impression 3D réclame une géométrie irréprochable
Le modèle doit être
sans trous, même
très petits
Pensez à découper
vos modèles en
plusieurs morceaux
Rien de magique, il
faut de la 3D en
entrée !
35
Lien
39. D.Hanser//Février2015//ENSA_Nancy
Plan
les différentes techniques de fabrication de maquettes à l’Ecole d’Architecture de Nancy
0.30
La maquette
en architecture
0.30
Les procédés
de fabrication
digitale
0.30
La fabrication
digitale à
L’ENSA-N
0.20
Q&R
0.10
Exemples
59. D.Hanser//Février2015//ENSA_Nancy
Plan
les différentes techniques de fabrication de maquettes à l’Ecole d’Architecture de Nancy
0.30
La maquette
en architecture
0.30
Les procédés
de fabrication
digitale
0.30
La fabrication
digitale à
L’ENSA-N
0.20
Q&R
0.10
Exemples