การสร้างขึ้นใหม่แบบ 3 มิติ โดยอ้างอิงจากเมืองโบราณ มีความหมายสำคัญสำหรับนักโบราณคดี นักประวัติศาสตร์ (ศิลปะ) และสถาปนิก ไม่เพียงแต่ใช้เพื่ออธิบายเมืองเท่านั้น แต่ยังถูกใช้เพื่อทำความเข้าใจเหตุการณ์ทางประวัติศาสตร์ให้ดียิ่งขึ้น และเพื่อนำเสนอภาพจำลองเสมือนของอดีตอีกด้วย
3 เมือง ได้แก่ Worms, Speyer และ Mainz เป็นเมืองที่มีคุณค่าทางประวัติศาสตร์ ซึ่งเรียกกันว่า SchUM cities และพัฒนาการของเมืองเหล่านี้ก็มีความหมายสำคัญเช่นกัน ในฐานะที่เป็นหนึ่งในชุมชนที่ทรงอิทธิพลมากที่สุดของจักรวรรดิโรมันอันศักดิ์สิทธิ์ในยุคกลาง เมืองเหล่านี้ได้พัฒนาเป็นเสาหลักของอำนาจจักรวรรดิ และเป็นศูนย์กลางทางสังคมและวัฒนธรรม เพื่อให้เข้าใจโลกยุคกลางได้ลึกซึ้งยิ่งขึ้น สำนักงานมรดกทางวัฒนธรรมแห่งรัฐไรน์ลันด์-พฟัลซ์ ภายใต้การกำกับของอดีตผู้อำนวยการเมทซ์ และด้วยความร่วมมือจากคณะสถาปัตยกรรมศาสตร์ มหาวิทยาลัยวิทยาศาสตร์ประยุกต์ไมนซ์ ได้ตัดสินใจสร้างทั้ง 3 เมืองขึ้นใหม่ในรูปแบบสามมิติ ผลลัพธ์ก็คือมีการจัดนิทรรศการพิเศษที่จัดแสดงแบบจำลองขนาดใหญ่ 6 ชิ้น ซึ่งจำลองเมืองในปีคริสต์ศักราช 800 และ 1250 แบบจำลองเหล่านี้ประกอบด้วยชิ้นส่วนมากกว่า 650 ชิ้น และทั้งหมดถูกสร้างขึ้นด้วยเทคโนโลยีการพิมพ์ 3 มิติแบบสเตอริโอลิโทกราฟี (SLA)
การจำลองขึ้นใหม่ของ 3 เมืองใน 2 ช่วงเวลาที่แตกต่างกัน ประกอบด้วยเซกเมนต์มากกว่า 650 ชิ้น โดยแต่ละชิ้นมีขนาด 12x12 ซม. และถูกพิมพ์โดยใช้เรซิน Formlabs White
การพัฒนาของนครจักรวรรดิตามแนวแม่น้ำไรน์
สถาบันวิจัยสถาปัตยกรรมไมนซ์ (AI MAINZ) สังกัดอยู่ในสถานวิจัยของมหาวิทยาลัยวิทยาศาสตร์ประยุกต์ไมนซ์ (Hochschule Mainz) ในฐานะสถาบันสหวิทยาการ AI MAINZ เชื่อมโยงสถาปัตยกรรม ประวัติศาสตร์ (ศิลปะ) และวิทยาการคอมพิวเตอร์ประยุกต์เข้าด้วยกัน
การผสานกันของภาคส่วนเหล่านี้ยังปรากฏให้เห็นในโครงการล่าสุดที่มีผู้เข้าร่วมมากกว่า 50 คนจากแผนกที่แตกต่างกัน โครงการนี้เริ่มต้นขึ้นในเดือนกันยายน ปี 2018 โดยมีจุดประสงค์เพื่อทำให้เห็นภาพพัฒนาการของ 3 เมือง ได้แก่ Worms, Speyer และ Mainz ในราวปี 800 ซึ่งเป็นช่วงที่การเสื่อมถอยของจักรวรรดิโรมันเริ่มต้นขึ้น และพัฒนาการต่อจากนั้นจนถึงปี 1250
ร่วมกับนักโบราณคดีและนักประวัติศาสตร์ (ศิลปะ) ของสำนักงานมรดกทางวัฒนธรรมแห่งรัฐไรน์ลันด์-พฟัลซ์ ตลอดจนการขุดค้นทางโบราณคดีและสิ่งก่อสร้างที่ยังคงหลงเหลืออยู่ เมืองต่าง ๆ ได้รับการบูรณะขึ้นใหม่ในรูปแบบดิจิทัลอย่างละเอียดถึงทุกรายละเอียด “พวกเราต้องการแสดงให้เห็นพัฒนาการของทุกศาสนาในเมือง ในทุกเมืองมีเขตของชาวยิว และภายในปี 1250 ก็มีมหาวิหารสมัยโรมันที่มีความสำคัญอย่างยิ่ง ซึ่งสิ่งเหล่านั้นเชื่อมโยงอยู่กับจักรพรรดิและโครงสร้างของเมือง” Igor Bajena หนึ่งในสมาชิกทีมผู้รับผิดชอบด้านการสร้างภาพเชิงดิจิทัลและกายภาพ รวมถึงการดำเนินโครงการ กล่าวไว้
เมืองทั้ง 3 แห่งถูกแบ่งออกเป็นช่องต่าง ๆ บนตารางกริด ส่งผลให้ได้เซกเมนต์มากกว่า 650 ชิ้น ซึ่งแสดงถึง 2 ช่วงเวลาที่แตกต่างกัน
ความพิถีพิถันในรายละเอียดซึ่งเป็นสิ่งสำคัญสำหรับ SLA
เนื่องจากต้องการรายละเอียดและความแม่นยำของแต่ละเซกเมนต์ การพิมพ์ 3 มิติแบบ SLA จึงเป็นตัวเลือกที่เหมาะสมที่สุด “สามารถมองเห็นรายละเอียดได้ชัดเจนยิ่งขึ้น และความสวยงามก็ตรงกับความต้องการของเรา” Aliya Mahmood ผู้รับผิดชอบโครงการร่วมกับคุณ Bajena ตั้งแต่ต้นจนจบกล่าว ปัจจุบัน AI MAINZ มีเครื่อง Form 2 จำนวน 4 เครื่อง และ Form 3 จำนวน 3 เครื่องกำลังทำงานอยู่ ซึ่งช่วยให้โครงการนี้ประสบความสำเร็จ
AI MAINZ ใช้เครื่องพิมพ์ 3 มิติแบบ SLA รุ่น Form 2 จำนวน 4 เครื่อง และ Form 3 จำนวน 3 เครื่อง เพื่อดำเนินโครงการนี้ให้เสร็จสมบูรณ์
ด้วยความน่าเชื่อถือของ Form 2 และ Form 3 คุณ Mahmood และคุณ Bajena จึงสามารถพิมพ์เซกเมนต์มากกว่า 650 ชิ้นด้วยเครื่องพิมพ์ 3 มิติตลอดระยะเวลาของโครงการ และสามารถเดินเครื่องพิมพ์ 3 มิติแบบ SLA อย่างต่อเนื่องในช่วงเวลาดังกล่าว เครื่องพิมพ์หยุดทำงานชั่วคราวเพียงเพื่อทำความสะอาดและเปลี่ยนถังเรซินเท่านั้น เพื่อให้เครื่องพิมพ์สามารถทำงานต่อไปได้ด้วยความละเอียดสูงสุดและความแม่นยำที่สม่ำเสมอ ในช่วงเวลานี้ ทีมสนับสนุนของ Formlabs ได้ให้ความช่วยเหลือแก่พวกเขา คุณ Aliya Mahmood ผู้รับผิดชอบการบำรุงรักษาและการใช้งานเครื่องพิมพ์ SLA ทั้ง 7 เครื่อง กล่าวว่า “Formlabs ได้ช่วยเหลือพวกเราอย่างมากตลอดกระบวนการทั้งหมดนี้”
เมื่อนำแบบจำลองของทั้ง 3 เมืองมาประกอบเข้าด้วยกันในมาตราส่วน 1:1000 จะมีขนาดดังต่อไปนี้
การสร้าง Worms ในปี 800 ขึ้นใหม่: 116.7 ซม. x 108 ซม. ความสูงตั้งแต่ 0.9 ซม. ถึง 4.0 ซม.
การสร้าง Worms ในปี 1250 ขึ้นใหม่: 116.7 ซม. x 108 ซม. ความสูงตั้งแต่ 0.9 ซม. ถึง 7.9 ซม.
การสร้าง Speyer ในปี 800 ขึ้นใหม่: 252 ซม. x 159.8 ซม. ความสูงตั้งแต่ 0.8 ซม. ถึง 3.3 ซม.
การสร้าง Speyer ในปี 1250 ขึ้นใหม่: 252 ซม. x 159.8 ซม. ความสูงตั้งแต่ 0.8 ซม. ถึง 8.8 ซม.
การสร้าง Mainz ในปี 800 ขึ้นใหม่: 168 ซม. x 204 ซม. ความสูงตั้งแต่ 0.8 ซม. ถึง 6.6 ซม.
การสร้าง Mainz ในปี 1250 ขึ้นใหม่: 168 ซม. x 204 ซม. ความสูงตั้งแต่ 0.8 ซม. ถึง 7.5 ซม.
ขนาดและการแบ่งเซกเมนต์อ้างอิงตามปริมาตรพื้นที่การพิมพ์ของ Form 2 และ Form 3
หนึ่งในวัตถุประสงค์ของโครงการนี้คือการทำให้มองเห็นได้ชัดว่า มหาวิหารโรมันในราวปี 1250 เชื่อมโยงอยู่กับจักรพรรดิแต่ละองค์และโครงสร้างของเมืองอย่างไร
จากมาตรฐานทางสถาปัตยกรรมและระดับของรายละเอียดที่ต้องการ คุณ Mahmood และคุณ Bajena จึงใช้ Formlabs White Resin ด้วยโทนสีที่เป็นกลาง ความเที่ยงตรงของรายละเอียด และพื้นผิวสำเร็จแบบด้าน ทำให้สามารถได้สภาพที่เหมาะสมโดยไม่ต้องทำกระบวนการหลังการพิมพ์ที่ซับซ้อน “White Resin ทำให้มองเห็นรายละเอียดได้ดี และเซกเมนต์ก็เรียบลื่นมากยิ่งขึ้น ตั้งแต่วินาทีที่นำออกจากเครื่องพิมพ์ แบบจำลองที่ดูดีเสร็จสมบูรณ์ก็มีอยู่แล้ว” คุณ Mahmood กล่าว
ด้วยการใช้ Formlabs White Resin คุณ Mahmood สามารถสร้างแบบจำลองที่ดูสวยงามได้ทันทีหลังนำออกจากเครื่องพิมพ์ และยังสามารถรักษาระดับรายละเอียดที่สูงตามที่โครงการต้องการได้อีกด้วย รายละเอียดเหล่านี้สามารถมองเห็นได้อย่างชัดเจนเป็นพิเศษที่มหาวิหารโรมันในเมืองชไปเออร์ราวปี 1250
ขั้นตอนการทำงานในการผลิตแบบจำลองมาตราส่วน
หลังจากนำชิ้นส่วนที่พิมพ์ด้วยเครื่องพิมพ์ 3 มิติออกจากเครื่องแล้ว แต่ละเซกเมนต์จะต้องผ่านขั้นตอนการทำงานที่กำหนดไว้เป็นประจำ ซึ่งต้องอาศัยความละเอียดอ่อนอย่างมาก
-
การล้างทำความสะอาด
เพื่อกำจัดเรซินส่วนเกินและเตรียมพร้อมสำหรับกระบวนการถัดไป แต่ละเซกเมนต์จะถูกล้างด้วยไอโซโพรพิลแอลกอฮอล์ (IPA) ภายในเครื่อง Formlabs Form Wash เป็นขั้นตอนแรก -
การนำวัสดุซัพพอร์ตออก
หลังจากนำเซกเมนต์ออกจากแท่นพิมพ์แล้ว วัสดุซัพพอร์ตจะถูกนำออกใน 2 ขั้นตอน ขั้นแรก ใช้คีมตัดแบบแนบผิวและแหนบจากชุดอุปกรณ์ตกแต่ง เพื่อนำโครงสร้างขนาดเล็กที่อยู่บนและภายในอาคารออกอย่างระมัดระวัง ในขั้นตอนนี้ จำเป็นต้องให้ความระมัดระวังเป็นพิเศษกับเซกเมนต์ที่มีรายละเอียดขนาดเล็กและช่องเปิด เช่น มหาวิหาร เพื่อไม่ให้ส่วนใดแตกหัก ในขั้นตอนที่ 2 วัสดุซัพพอร์ตขนาดใหญ่ที่อยู่ด้านล่างของเซกเมนต์จะถูกนำออก และปรับให้มีสภาพสม่ำเสมอกัน -
การขัด
เพื่อกำจัดร่องรอยของวัสดุซัพพอร์ตและทำให้รายละเอียดมองเห็นได้ชัดเจนขึ้น แต่ละชิ้นส่วนจะถูกขัดและปรับรูปทรงด้วยมือ ในขั้นตอนนี้ต้องระวังไม่ให้ขัดมากเกินไป เพื่อให้แต่ละชิ้นส่วนเชื่อมต่อและเปลี่ยนผ่านกันได้อย่างราบรื่น -
การพ่นสี
ในขั้นตอนการตกแต่งขั้นสุดท้าย แต่ละชิ้นส่วนถูกพ่นสีขาวด้วยปืนพ่นสีจำนวน 2 รอบ วิธีนี้ช่วยให้พื้นผิวของเซกเมนต์สวยงามยิ่งขึ้น และช่วยเน้นรายละเอียดขนาดเล็กให้เด่นชัดเป็นพิเศษ
เนื่องจากโครงสร้างและรายละเอียดของแต่ละส่วนมีความละเอียดมาก กระบวนการหลังการพิมพ์จึงใช้เวลานานอย่างมาก หากอาคารแตกหัก เกิดรอยเสียหาย หรือถูกขัดด้วยกระดาษทรายมากเกินไป จะต้องพิมพ์ส่วนนั้นขึ้นมาใหม่ ซึ่งทำให้สูญเสียเวลาอันมีค่า
จากเครื่องพิมพ์ 3 มิติไปสู่พิพิธภัณฑ์แห่งรัฐไมนซ์
หลังจากใช้ระยะเวลา 2 ปี เซกเมนต์จำนวน 650 ชิ้น และเวลาทำงานมากกว่า 22,000 ชั่วโมง เมือง Worms, Speyer และ Mainz ก็ถูกประกอบรวมกันเป็นแบบจำลองขั้นสุดท้ายของแต่ละเมืองใน 2 ช่วงเวลา
ผู้เข้าชมสามารถชมและเปรียบเทียบพัฒนาการทางประวัติศาสตร์ของเมืองในยุคกลาง การสร้างขึ้นใหม่ในรูปแบบกายภาพ และชิ้นงานจำลองต่าง ๆ ได้ภายในห้องปฏิบัติการประวัติศาสตร์เมืองดิจิทัลที่เปิดขึ้นใหม่ ห้องปฏิบัติการแบบผสมผสานแห่งนี้เกิดขึ้นจากความร่วมมือระหว่างหลักสูตร Time-Based Media ของคณะการออกแบบ มหาวิทยาลัยวิทยาศาสตร์ประยุกต์ไมนซ์ สถาบันวิจัยสถาปัตยกรรม และสำนักงานมรดกทางวัฒนธรรมแห่งรัฐไรน์ลันด์-พฟัลซ์ และได้กลายเป็นส่วนจัดแสดงที่ขาดไม่ได้ของนิทรรศการประจำรัฐในหัวข้อ “จักรพรรดิและเสาหลักแห่งอำนาจของพระองค์ ตั้งแต่ชาร์เลอมาญจนถึงฟรีดริช บาร์บารอสซา”
 |
รายละเอียดเครื่อง Formlab form4 SLA คลิก เช็คราคา คลิก |
 |
รายละเอียดเครื่อง Formlab Fuse 1+ 30W SLS คลิก เช็คราคา คลิก |
