
塑料与造型
柏林建筑师团队成为高科技模型建造者

两位建筑师投资购买了一台 "5 轴级 "数控加工中心,从而实现了在制造特殊级别展示模型时所期望的一切,甚至往往更多。 这台机床的设备及其横向路径的长度为建筑师团队在专用模型制作方面提供了近乎完美的独特地位。 创意、软件和加工技术的相互作用和实现至关重要。
当然,建筑师们并不是每天都在紧张地参与木材、特种塑料、丙烯酸树脂甚至轻金属的五轴联动加工。 然而,位于前东柏林中心的 Werk5 模型制作公司却是一个完美的范例,展示了现代软件和加工技术在当今所能实现的一切。
12 年前,当两位建筑师,Dipl.-Ing. Hauke Helmer(45 岁)和 Dipl.-Ing. Ulrich Mangold(42 岁)在完成学业后创办自己的企业时,他们完全没有想到有一天会从事视觉建模工作。 而且是在最高技术和质量水平上。 建模公司现已更名为 Werk5 Mangold Helmer 有限公司,现任管理合伙人很快就意识到,手工制作建筑模型成本太高,制作时间太长,最重要的是,模型的执行并不总是能达到他们的高要求。 他们正在寻找一种更专业、更合理的方法。 他们很快将目光投向了现代 CAD 软件,并不可避免地采用了数控加工技术。 然而,最初使用较小机器的尝试,包括热成型塑料件的后处理,很快就达到了极限。

目前,公司使用三台数控加工中心、一套 Co2 激光切割和雕刻系统、一台三维多喷射绘图仪、一台三维激光扫描仪和十二台 CAD-CAM 工作站。 作为建筑和设计建模领域的领先企业之一,这家位于柏林的公司生产竞赛和展示模型、原型,必要时还生产小型或试验系列。 公司目前有 20 名员工,包括 10 名长期员工和 3 名模型制作专业领域的实习生(专门从事展示模型制作),工作地点位于柏林米特区的 Köpenicker 大街。

以前的一些学员已经以优异的成绩毕业。 60% 的模特将前往国外,主要是迪拜、俄罗斯、美国、法国和澳大利亚等国家的项目。 客户包括建筑师、建筑业主、公共部门、工业界、活跃在国际舞台上的设计师以及表演艺术家。
多年的经验,木材、可丽耐、丙烯酸、聚苯乙烯和铝等现代材料的使用,以及现有的高科技软件、出色的机械设备,当然还有熟悉数控世界的优秀员工,这些都能满足客户的高要求。 在柏林模型制造商的参考名单中,大约有 250 个有趣的名字,从 A 代表阿迪达斯和奥迪,到戴姆勒、SAP、Studio Liebeskind 和大众,再到 Z 代表汉诺威动物园。 Werk5 的服务范围从自己的设计到创意、计划和草案的三维实现。 Werk5 与德国建筑中心 (www.daz.de) 位于同一栋建筑群内(前身是一家农业设备和机械工厂),这为 Werk5 创造了更多的国际交流机会。
Mangold 先生来自乌尔姆附近,对位于 Nersingen 的 Maka 公司非常熟悉。 当大规模数控加工(即加工大型工件)的项目变得越来越迫切时,Werk5 团队 "询问 "了所有潜在的五轴加工中心制造商,并对他们的报价进行了全面审查。 Maka公司在该技术领域的专业技术、控制系统(本例中为西门子 850D)与 Maka MM 7s 的交互、 Maka公司提供的软件以及用于五轴联动技术的 Tebis 软件,最终使天平倾向于 Maka公司。
Werk5 公司自 2006 年 10 月起开始使用 Maka MM 7s 五轴加工中心。 对于 Maka 公司来说,这实在是太令人吃惊了:在经过一周的熟悉之后,就将其移交给了位于 Nersingen 的机床制造商,此后就再也没有听说过关于他们机床的任何消息。 尽管如此,或者正因为如此,看到这家总部位于柏林的公司在此期间所取得的成就以及他们对未来的规划,几乎令人目不暇接。 根据运行时间计数器显示,MM 7s 在第一年的使用时间就已超过 2,600 小时,并已用于生产大量机型。
其中包括建筑模型、基于现有景观断面三维卫星图像的景观模型,例如伯尔尼博物馆的插入式曲桥、教堂、剧院和酒店项目。 表演艺术家也使用 Werk5 的服务。
以巴塞罗那体育场模型为例,建筑师 Gerkan, Marg and Partners 委托 Werk5 设计了一个竞赛模型,用于改造巴塞罗那现有的一个体育场。 体育场屋顶的复杂自由形式支撑结构在柏林以 3ds 文件的形式交付,并由 Werk5 的员工使用 Rhinoceros 重新设计。 然后用 Tebis 创建了加工程序,并在 Maka MM 7s 上用实心亚克力块铣出了体育场模型,总加工时间为 8 小时。 这需要双面夹紧,当然还需要五轴联动加工。 所选的模型结构尺寸为 500 x 300 x 40 毫米,其优点是采用了整体结构,这意味着无需组装单个部件。 建筑师设计的体育场模型成品不仅以其美观性,更重要的是以其高精度的细节给人留下了深刻印象。

机器详情 Maka MM 7s 有一个工作台,工作区域面积为 3000 x 1500 x 650 毫米。 铝制台面厚 39 毫米,每隔 200 毫米有 120 个组合衬套。 Maka 五轴加工头配备了驱动功率为 10 kW、转速范围高达 24 000 rpm 的高性能主轴以及 HSK 63 F 刀架。 带滚筒更换器的移动式刀库可提供十个刀位,抽刀阀盖高度可调,因此在抽刀性能方面可适应相应的工作任务。 机床的一大特色是在 Z 轴上安装了海德汉直线光栅尺作为直接路径测量系统,以及用于铝加工的冷却液喷淋系统。