材料押出法におけるカテナリー構造を有する柔軟構造体の設計手法

抄録

建築やプロダクト分野における大規模な3Dプリントにおいては，最小限の材料で効率的に体積を充填しつつ，自立可能な剛性と適度な柔軟性の両立がしばしば求められる．本研究は，溶融した樹脂を垂らして形成するカテナリーのグリッドを積層する新たな造形手法を提案するものである．この手法は，柔軟構造であるオーゼティックパターンに着想を得て，造形上の制約から縦方向の連結材を省略し，横方向の層のみで全体の柔軟挙動を制御する．本論文では，物理的な検証に先立つ仮説立案として，①射出条件の制御による安定したカテナリー成形，②ユニット間のインターロックによる接合，③ノズル径や密度といったパラメーター制御による柔軟性の調整，という3つの仮説を提示し，3Dモデル上での分析によりその実現可能性を予測する．今後はこれらの仮説の物理的な検証を進め，最終的には椅子など実スケールでの応用を目指す．