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DER KONSTRUKTEUR 1-2/2017

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KONSTRUKTIONSELEMENTE

KONSTRUKTIONSELEMENTE 3D-DRUCK IM XXL-FORMAT PRODUKTE UND ANWENDUNGEN Ein Haus aus dem 3D-Drucker? Warum nicht? Dazu braucht es aber besonders große Drucker und entsprechend große Portalsysteme mit den passenden Achsen. Alles hat mal klein angefangen – auch der 3D-Druck. Das gilt nicht nur für den Marktanteil dieser Fertigungstechnologie, sondern auch für die Größe der gedruckten Bauteile. Anfangs waren es kleine Prototypen, kieferorthopädische Hilfsmittel und Designer-Schmuckstücke, die mit generativen Verfahren gefertigt wurden. Heute können schon KFZ-Bauteile und – bei dem Kunststoffspezialisten Igus in Köln – kundenspezifische hochverschleißfeste Tribo-Komponenten im dem 3D-Drucker her- Autor: Alexander Mühlens, igus GmbH, Köln gestellt werden. Und es geht noch viel größer: Das niederländische Architekturbüro DUS hat die Idee verwirklicht, ganze Häuser auf diese Weise zu bauen – mit einem mobilen 3D-Drucker im XXL-Format, der in einem Seecontainer untergebracht ist. UMWELTFREUNDLICH, ABWECHSLUNGSREICH UND PRAKTISCH Was auf den ersten Blick wie ein exotischer Marketing-Gag scheint, hat bei näherem Hinsehen nicht nur Charme, sondern viele Argumente für sich. So lassen sich die tragenden Strukturen aus Kunststoff-Rezyklat fertigen. Die Logistik auf der Baustelle vereinfacht sich erheblich: Die Elemente werden vor Ort gedruckt, an Ort und Stelle platziert und mit Beton ausgegossen. Und während kostengünstige Fertigteil-Architektur bisher fast immer langweilig und einheitlich aussah, können nun große Design-Freiheiten genutzt werden. Um die Idee in die Realität umzusetzen, hat DUS das Unternehmen Actual gegründet. Das Ziel von Actual ist es, dass der Bauherr auf 34 DER KONSTRUKTEUR 1-2/2017

KONSTRUKTIONSELEMENTE 01 02 03 "DER 3D-DRUCK VERÄNDERT FERTIGUNGS- WELTEN" Dr. Michael Döppert, Chefredakteur www.DerKonstrukteur.de Vom Prototypen und Modellbau hin zur additiven Fertigung von Kleinserien im Maschinenbau, diesen Schritt haben 3D-Drucktechnologien mit dem heutigen Maschinenangebot längst vollzogen – wenn auch noch nicht in der großen Anwendungsbreite. Nicht nur dem Maschinenbau sondern zum Beispiel auch der Bauwirtschaft kann 3D-Druck viele Vorteile bringen. Passende Werkstoffe gibt es zunehmend mehr und auch das Know-how hinsichtlich der Komponenten und des Engineering für 3D-Drucker ist vorhanden. Die Fantasie kreativer Konstrukteure kann hier frei walten. 01 Blick ins Innere des mobilen 3D-Druckers, der Teile bis zu einer Größe von 2,50 x 2,50 x 6,50 m drucken kann. Der Druckkopf verfährt an einer Achse mit Zahnriemenantrieb 02 Zum Programm von Igus gehören einbaufertige Portale für eine, zwei und drei Achsen mit Antrieben und Sensorik zur Positionserfassung 03 Ganze Bauteile am Haus der EU-Präsidentschaft wurden im 3D-Drucker gefertigt einer digitalen Plattform Gebäudeelemente entwerfen bzw. kundenspezifisch anpassen kann, die anschließend vor Ort auf XXL-3D-Druckern hergestellt werden. Unter dem Begriff Kamermaker 2.0 (Hausbauer 2.0) ist diese Idee in den niederländischen Medien sehr populär. Wie die neue Art des Hausbaus in der Praxis aussehen wird, kann jedermann am Europa-Haus im Amsterdamer Marineviertel sehen, das für die Dauer der niederländischen EU-Präsidentschaft errichtet DAS BAUKASTENSYSTEM FÜR MEHRACHSPORTALE HAT SICH AUCH SCHON BEI HERSTELLERN VON 3D-DRUCKERN BEWÄHRT wurde. Die luftige Fassade dieses Hauses erinnert an historische Segelschiffe, die früher in diesem Viertel produziert wurden. Unter den Segeln sind die 3D-gedruckten Elemente zu erkennen, die aus biologisch abbaubarem Kunststoff bestehen, der am Ende der Präsidentschaft rezykliert werden kann. Die 3D-gedruckten Fassadenelemente sind verbunden mit Sitzelementen, die ebenfalls mit dem 3D-Drucker von Actual erzeugt wurden. RAUMPORTAL FÜR DIE BEWEGUNG DES DRUCKKOPFS Ganz im Sinne des modernen Netzwerkens hat sich Actual Partner gesucht, um dem Kamermaker 2.0 schnell zum Erfolg zu verhelfen. Als einer dieser Partner hat Igus bei der Optimierung der Konstruktion des mobilen 3D-Druckers geholfen. Die erste Generation hatte noch einen eigenen Raum für die Steuerung und konnte daher nur Teile bis zu einer Größe von 2,00 x 2,00 x 3,00 m fertigen. So bestand Optimierungsbedarf, sowohl bei der Präzision als auch bei der Druckgeschwindigkeit. Die Igus-Ingenieure entwickelten neue Achsen, auf denen der Druckkopf verfährt. Dabei nutzten sie ihr Know-how in der DER KONSTRUKTEUR 1-2/2017 35

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