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E3 Plaast Hochbau

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Verfasser Kofler Hannes, Kondul Mesut, Pedrotti Jonas, Pertoll Martin
Betreuer Colletti Marjan, Tamre Kadri, Grasser Georg
LV E3
Thema FrAgile Architecture
Titel Goodbye Pangolin
Semester 14SS
Image Bild:Pangilon.jpg


Inhaltsverzeichnis

Korrektur vom 15.05.2014


Nach dem Midterm mit Professor Colletti haben wir unsere bisherigen Schritte nochmals überdacht. Wir sind zum Entschluss gekommen, dass wir die Methode mit dem Plexiglas nochmal überdenken.

Versuch mit Plexiglas:

Als erstes wurden aus einer Plexiglasplatte drei Kreise mit 8cm Durchmesser ausgelasert. Die mit heissem Wasser erwärmte Masse wurde auf eines der Plexigläser verteilt und die anderen beiden Platten wurden darauf gepresst. Da Das Material gut an Plexiglas kleben bleibt konnte man die drei Enden mit dem Plexiglas in die entgegengesetzte Richtungen ziehen. Dabei ergaben sich verschiedene Module(siehe Bilder).


Ein Problem war es, die verschiedenen Module miteinander zu verbinden. Da sie unterschiedliche Formen hatten, war es schwierig eine „flüssige“ Verbindung herzustellen.

Das Hauptproblem lag darin, dass der größte Teil der Masse an dem Plexiglas kleben bleibt und dadurch der Mittlere Bereich aus sehr dünnem Plaast besteht. Daher wurde die Stabilität negativ beeinflusst.

Aus diesem Grund werden im nächsten Versuch Fäden verwendet, um die Masse gleichmäßiger zu verteilen.


Daraufhin erstellten wir zwei Arbeitsmodelle. Als Grundstruktur verwendeten wir einen schwarzen Baumwollfaden. Der Faden wurde durch drei durchlöcherte Holzstücke abwechselnd . Anschließend kam erwärmtes Plaast in die Mitte zwischen den Fäden. Danach wurde an den drei Holzstücken gezogen. Den Erstellungsprozess sieht man in den beiden nachstehenden Videos (Youtubelink).

https://www.youtube.com/watch?v=pINVQly0LIw

https://www.youtube.com/watch?v=LK0qilMGaZc

So könnten wir in nur einem Arbeitsschritt bzw. aus nur einem Modul unser Projekt verwirklichen.

Der nächste Schritt war ein größeres Modell mit durchsichtigen Nylonfäden herzustellen.In eine Richtung ist der Faden dabei auf eine Länge von 70 cm gespannt. Quer dazu wurde ein weiterer Faden eingewebt und auf ca. 40 cm gespannt. Die Herstellung und das Ergebnis sieht man im Video:


http://youtu.be/EbN5sdO0UEE


Der Nylonfaden ist ziemlich starr und eigenwillig. Er beeinflusst sehr stark das Aussehen des Modells. Darum haben wir uns entschieden die Collagen mit den kleineren Modellen zu machen.

Unsere Intension war es, die Eigenschaft des Plaasts, welches schon bei ca. 50° C schmilzt, zu nutzen. So könnte ein Pavillon in der prallen Sonne stehen und nach einigen Tagen in sich zusammenfallen. Dann dreht man ihn um und der Vorgang beginnt von Neuem. Dies könnte auch in einem geschlossenen Raum funktionieren, wo man die Temperatur regelt. Aber auch der ständige Einsatz von Heißluftföne könnte diese Eigenschaft unterstützen.


Der Fabrikationsprozess mit den Robotern teilt sich auf in mehrere Schritte. Die Fäden werden auf eine Fläche gelegt, auf der sich Backpapier befindet. Anschließend verteilt ein Roboterarm Granulate mittels eines Trichters. Sobald das Granulat verteilt worden ist wird dieses mit einem Industriefön erhitzt. Die Platten an denen die Fäden hängen werden von den Robotern erst auseinandergezogen und dassin die gewünschte Position gebracht damit durch die Schwerkraft eine Wölbung nach unten entsteht. Anschließend wird die gesamte Struktur gekühlt und kann dann am gewünschten Ort befestigt werden.

Verwendetes Material: Polycaprolacton

Thermoplastisches Polyurethan Elastomer

Dichte (20°C): ca. 1,19 g/cm³

Schüttdichte: ca. 750 kg/m³

wasserunlöslich

ungiftig

Handelsname: Plaast

Datenblatt von Link-Text

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Plaast Datenblatt-HJMM.pdf



Das Material wird ab ca. 50° Celsius verformbar. Unter kaltem Wasser kühlt das Material sehr schnell ab und wird wieder hart. Nach etwa 24h ist es vollkommen ausgehärtet. Es kann immer wieder eingeschmolzen und wiederverwendet werden. Zum Einschmelzen eignet sich eine Aluminiumschüssel mit heißem Wasser. Andere Möglichkeiten sind z. B. Backöfen und Industrieföne.

Bisherige Präsentationen


19.03.2014

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Präsentation.pdf

26.03.2014

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Präsentation2-JHMM.pdf

02.04.2014

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3.Präsentation-HJMM.pdf

09.04.2014

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4.Präsentation HJMM.pdf

10.04.2014

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5.Präsentation-HJMM.pdf

16.04.2014

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6.Präsentation HJMM.pdf

30.04.2014

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7.Präsentation HJMM.pdf

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PlakatMidterm.pdf

Materialversuche


Bei diesem ersten Versuch haben wir das Material in Wasser erhitzt und mit einem dünnen Stahlstab über dem Weinglas verteilt. So entstanden die gezogenen Fäden.


Mit dem Thema Extrude haben wir uns länger beschäftigt. Wir waren zunächst von diesem Prinzip sehr überzeugt. Das Prinzip ist ganz einfach: Man gibt weich gewordenes Material zwischen zwei Platten, presst sie zusammen und zieht sie dann auseinander. Die Abkühlung mit kaltem Wasser muss dabei relativ rasch stattfinden, da sonst der Durchmesser der entstandenen Verbindung zu gering wird. Wir haben auch versucht von einer Platte mehrere Stränge weggehen zu lassen, dass quasi drei Platten miteinander verbunden sind. Wir haben uns dann aber von dieser Methode abgewandt, weil die Anschlusspunkte der verschiedenen Teile ungenau und unsauber werden.

Als nächstes versuchten wir das Material zwischen zwei Aluminiumplatten zu geben, diese dann zu verformen und die Platten dann zu entfernen. Dieses Prinzip funktionierte relativ gut, aber das Polycaprolacton war zu sehr von den Materialeigenschaften vom Aluminium abhängig.

Mit Backpapier hatten wir ungefähr die gleichen Probleme wie mit Aluminium. Beide Male wurde Plaast zu sehr von den Materialeigenschaften des umliegenden Materials beeinflusst.


Wir entwickelten unseren Fabrikationsprozess weiter und stießen so auf Membrane. Auch hier legten wir das Material zwischen zwei Schichten und verformten alles gemeinsam. Bei diesem Fabrikationsprozess wollen wir auch bleiben.

Über die Membran ist es sogar möglich, einen Abdruck, eine Farbe auf die Oberfläche des Materials zu bekommen.


Hier versuchten wir kein schon eingeschmolzenes Material zu verwenden, sondern Granulat in einem Ofen bzw. mit Industriefön zu erhitzen. Dadurch erhält das Material nach dem Abkühlen diese besondere Oberfläche und Ränder.

Da wir bei fast keinem Versuch mit den Rändern der entstehenden Platten zufrieden waren, haben wir sie bei diesem Versuch mit einer einfachen Schneidemaschine für Holz abgeschnitten. Dies ist aber auch nicht ideal, wenn man an die Endgröße der Platten denkt.

In dieser Entwurfsversuchsreihe wurden mehrere Möglichkeiten ausprobiert die verschiedenen Platten zu verbinden.


Bei diesem Versuch haben wir eine größere Platte mit eingeschmolzenem Material erstellt. Zum ersten Mal haben wir eine neue Befestigungsstrategie versucht, das Einrollen an einer Längsseite.



Wir haben einen neuen Versuch gestartet, wie wir die Verbindung zur Unterkonstruktion am besten lösen.

Formfindung

Hier haben wir mit dem Extrudeprinzip gearbeitet. Dabei wurden zwei Platten auseinander gezogen, bis das Material an einem Punkt abgerissen ist. Wir setzten die entstehenden Versuche mit dem Gebäude an der Uni in Verbindung.

Auch als wir Plaast zwischen zwei Aluminiumplatten gaben, haben wir es versucht in den Kontext des Unikampus zu setzen.

Unsere Vorstellungen vom Entwurf wurden konkreter und wir entschieden uns für eine Überdachung. Dabei sollen die einzelnen Platten die wir zwischen Membranen erzeugen die Hülle der Überdachung sein.

Dies war ein weitere Entwurf.


Dies ist ein weiterer Entwurf mit Grasshopper für eine Überdachung.



In dieser Woche inspirierte und das Schuppentier, der Pangolin. Von dem Tier ausgehend, und von dem Prinzip wie seine Schuppen angeordnet sind leiteten wir unseren Entwurf für eine Überdachung ab. Uns wurde auch klar, dass so eine Konstruktion ohne Unterkonstruktion nicht realisierbar wäre.

Basierend auf dem Pangolin haben wir versucht unseren Überdachungsentwurf weiterzuführen. Als Unterkonstruktion haben wir uns ein Gestänge aus Aluminiumrohren vorgestellt. Dieses Gerüst stellt aber die besonderen Eigenschaften des Materials Plaast etwas in den Schatten. Zur Zeit sind wir dabei eine geeignete Unterkonstruktion zu finden.


Fabrikationsprozess


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