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Spatial Wire Cutting , ETH Zürich, 2013-2016
PhD Forschungsprojekt
Im Zentrum dieser Forschung steht die Untersuchung einer speziellen robotischen Heissdraht-Schneidetechnik, die das Spektrum bekannter Schnittgeometrien massgeblich erweitert. Im Gegensatz zu herkömmlichen computergesteuerten Heissdraht-Schneideverfahren, bei denen das Schneidemittel geradlinig bleibt, steuert diese Technik die Krümmung des Heissdrahts, der sich dem Widerstand des bearbeiteten Materials anpasst. Dies erlaubt die Erzeugung von speziellen doppelt gekrümmten Flächen, die durch die Bewegung einer sich verändernden Profilkurve entlang zweier Leitkurven definiert werden kann.

Das Ziel der Arbeit ist es, Methoden und Techniken zu entwickeln, die es erlauben, die Schneidetechnik zu kontrollieren und das Ergebnis vorherzusehen. Dabei werden Kenntnisse direkt vom physischen Formfindungsprozess erworben und in einem entsprechenden digitalen Modell implementiert.
Es werden material- und prozessbezogene Bedingungen untersucht und Verhältnisse zwischen den vorkommenden physischen Faktoren, wie Wärmezufuhr, Schnittgeschwindigkeiten, resultierende Schnittkräfte und Krümmung des Heissdrahtes, ermittelt. Zudem werden Entwurfs-, Simulations- und Fabrikationstechniken entwickelt und mögliche architektonische Anwendungen untersucht, wie etwa die Produktion von Schalungselementen im architektonischen Massstab.

Publikationen:

Rust, Romana, David Jenny, Fabio Gramazio, Matthias Kohler. "Spatial Wire Cutting - Cooperative robotic cutting of non-ruled surface geometries for bespoke building components." In Living Systems and Micro-Utopias: Towards Continuous Designing, Proceedings of the 21st International Conference of the Association for Computer-Aided Architectural Design Research in Asia (CAADRIA 2016), S. Chien, S. Choo, M. A. Schnabel, W. Nakapan, M. J. Kim, S. Roudavski, Hong Kong, China: The Association for Computer-Aided Architectural Design Research in Asia (CAADRIA), 2016.
PDF

Rust, Romana, Fabio Gramazio, Matthias Kohler. "Force Adaptive Hot-Wire Cutting : Integrated Design, Simulation, and Fabrication of Double-Curved Surface Geometries." In Advances in Architectural Geometry 2016, Sigrid Adriaenssens, Fabio Gramazio, Matthias Kohler, Achim Menges, and Mark Pauly, 288-305. Zürich: Hochschulverlag an der ETH Zürich, 2016.
PDF
Credits:
Gramazio Kohler Research, ETH Zürich

Mitarbeiter: Romana Rust (Projektleitung)
Sponsoren: Swisspor AG

Copyright 2016, Gramazio Kohler Research, ETH Zurich, Switzerland
Gramazio Kohler Research
Professur für Architektur und Digitale Fabrikation
ETH Zürich HIB E 43
Stefano-Franscini Platz 1 / CH-8093 Zürich

+41 44 633 49 06