工作室
1. 数控材料加工
1.1 机器人在雕塑领域的应用
1.2 艺术项目流程
1.3 Stagetti工作室:传统与创新
2. 3D打印与原型制作
2.1 3D打印
2.2 虚拟建模与传统建模
2.3 比例项目模拟
3. 3D扫描仪与摄影测量
3.1 结构光3D扫描仪
3.2 材料选择与光刻技术
公司多年来始终秉持着相同的生产理念:严格遵循传统原则和方法,
并在需要的地方融入尖端技术。
由此,公司得以保持始终如一的卓越品质,同时不断提升生产效率,
从而成功满足全球市场的需求。
数控材料加工
机器人进入雕塑领域
直到 20 世纪 80 年代,CNC(计算机数控)机床一直专用于高精度加工。它们代表了数控机床的发展历程, 因为它们允许通过外部计算机进行直接数值控制(CNC)。 后来,由于其极高的通用性和精度,这些 CNC 机床也被应用于其他行业,例如石材行业,以及更广泛的工艺美术领域,
例如,用于制作木雕(木雕)和 聚苯乙烯(铣削)。
这些 CNC 机床的优势在于:
– 极短的加工时间
– 精确的重复加工。
事实上,如果安装和配置得当,CNC 机床可以生产出与原件完全相同的零件。 这些改进使得如今这些机床在各种工作环境中得到广泛应用。
艺术项目流程
随着机器人技术的出现,提供数字三维模型(网格、NURBS)来计算机器路径变得至关重要。这也促使了数据采集技术的发展,例如使用三维扫描仪或其他技术,如摄影测量法。这些技术使我们能够“捕捉”真实物体的形状。
在数据采集阶段(该阶段也允许我们扫描粘土和石膏草图),我们继续进行网格清理、将模型缩放到合适的比例,最后进行程序编程。
与传统技术相比,数控铣削的优势还体现在简化模型缩放方面。模型完成后,我们进入程序编程阶段,数控操作员选择合适的参数,对原材料块进行挖空和精加工。
在数控编程之后,其优势在加工大型、曲面复杂零件时尤为显著,例如大理石、木材和塑料雕塑。
此外,随着最新数控技术的出现,先进的曲面加工功能也开始得到应用,使得无需中间CAM程序即可直接加工NURBS三维曲面。无需石匠,即可将曲面精细化到光滑或抛光的程度。我们倾向于避免这种做法,因为除了成本更高之外,我们更希望保留手工的痕迹——工匠的匠心,我们认为这是一种附加价值。
Studio Stagetti:传统与创新之间
自2008年起,Stagetti工作室配备了七轴机械臂, 成为托斯卡纳地区首批使用该机械臂进行雕塑建模的工作室之一。 机械臂用于粗加工石块, 使其达到极高的精细度;之后,精细加工工序由我们技艺精湛的石匠手工完成。
机器人和数字技术的出现使得 一些传统技法得以被取代,例如用于将模型放大到大理石块上的罗盘放大系统。现在,从机器中出来的模型,其精细度已非常接近最终成品。其他公司不同,我们工作室的后续工序是,雕塑始终由手工完成。 这要求 石匠对细节拥有更高的控制力,并展现出
在雕塑上清晰可见的精湛工艺,这种人性化的触感是器人显然无法复制的。
运用这项技术,我们可以创作:
– 大理石雕像
– 半身像
– 雕塑底座
我们的雕塑工作室汇聚了最优秀的传统雕塑家和最前沿的数字技术。
3D打印和原型制作
3D打印
3D打印技术允许从数字模型出发,通过增材制造工艺创建三维物体。该模型在软件中进行处理,用户可以选择各种参数。其生产可以使用多种技术,包括逐层构建原型的技术,即逐层三维打印工艺。这项技术的最大优势在于降低了原型制作成本。如今,原型的价格已经非常接近最终产品的价格。3D打印技术诞生于1986年,当时发明了立体光刻技术,该技术使用由紫外光源固化的光敏树脂。随后,人们开发了新的打印技术和无数种材料,包括聚合物、金属和粘土。
在艺术领域,3D打印主要用于创建雕塑的3D模型,但随着打印机尺寸的不断增大,也可以直接打印最终产品。目前,印刷技术的真正限制在于最终产品的成本,这使得它无法像减材制造等技术那样进行大规模应用。
虚拟建模和传统建模
从草图或草稿开始,我们的实验室可以制作黏土模型或数字模型。数字模型可以通过数字雕刻或使用 3D 扫描仪或摄影测量法扫描实物模型来创建。
每种技术都有其优缺点,并非总是最佳选择。始终重要的是首先考虑那些能够在可控和安全的前提下开展项目,并且比其他同样令人满意的方案更具经济优势的策略。
项目规模模拟
为了更好地掌控我们的项目,我们的技术工作室能够模拟项目从初始阶段到最终测试的整个开发过程。 我们的目标是通过精心规划每个阶段来确保创意的可行性: 我们拥有完善的架构,能够从设计阶段开始就为艺术家提供必要的支持。 为此,我们意识到,从研究的早期阶段开始,以适当的比例创建项目至关重要。
这些模拟对于以下方面至关重要:
– 控制模型自身的比例
– 控制雕塑与空间以及作品使用者之间的关系
– 向潜在的收藏家或机构推广项目
为此,我们采用了 3D 打印技术来创建比例模型, 这些模型之后也将有助于石匠再次检查雕塑的形状和表面。因此,我们可以以最佳方式展示项目,以便研究其优势和劣势。
三维扫描仪和摄影测量
结构光3D扫描仪
结构光三维扫描利用以下原理:
将光网格投影到物体表面。物体表面引起的图案变形,随后由远程相机捕捉,并用于计算三维坐标。对“被照亮”的点进行三角测量,生成点云,然后将其转换为网格(数字表面)。在雕塑领域,它用于从草图中提取数字模型。
如今,得益于三维扫描技术,我们能够创建任何形状、材质和反射率的机械部件、模具或组件的极其精确的文档和数字内容。利用这些先进的非接触式三维测量技术,对物理对象进行数字化(三维扫描),获得空间中的点云(密集点云),该点云能够代表对象本身,精度可达±25微米。
由此获得的数据随后经过以下处理:滤波、对齐和多边形化操作,以获得网格(通常为.stl、.obj 格式),该网格可被视为原始对象的真实“数字孪生”,并可用于各种领域和应用:
- 快速原型制作
- 3D 打印、 CNC 铣削
- 用于创建对象的精确复制品或衍生版本,可采用各种材料、尺寸和表面处理
- 3D 数字档案,例如, 计算流体动力学 (CFD) 软件、有限元 (FEM) 分析
- 3D 数字档案, 用于没有 CAD 数据的组件/模具
- 增强现实 (AR/VR) 用于创建数字内容,也可在线访问
- 逆向工程,用于从扫描数据生成 CAD 数据
材料选择和照片插入
借助 3D 模型,我们还可以模拟逼真的场景,从而选择最佳的美学解决方案。如今,高质量的渲染图像使我们能够选择合适的材料和饰面,让最终客户能够了解最佳选择不仅体现在体积方面,还体现在颜色和饰面方面,这取决于光线和周围环境。
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