Optisch und funktional überlegen

/// 3D Druck News am 27. October 2021///

Designs mit 3D-Druck

Mithilfe von organischen Strukturen gelingen außergewöhnliche Designs mit 3D-Druck zur Innendekoration. Aber auch technisch sind diese natürlichen Konstruktionen überlegen. 3D-Druck nimmt hierbei eine Schlüsselrolle in der Herstellung solcher organisch gestalteten Gegenstände sein. Lest hierzu mehr in unserer Story:

Organischer Lampenschirm mit LED-Lampe vor dunklem Hintergrund im organischen Design.

Mit 3D-Druck der Natur näher kommen

Organische und zellulare Strukturen sind an die natürliche Entwicklung angelehnt: Es ist stets das Ziel, eine möglichst kleine Oberfläche auszubilden und gerade Linien und Kanten werden vermieden. Zudem neigt die Natur dazu, nur dort “Gerüste” zu bauen, wo dies für eine gewisse Festigkeit notwendig ist. Überall in der Natur kann man das erleben: Blätter von Pflanzen sind nicht massiv sondern werden von einem feinen Gewebe durchzogen. Ebenso verhält es sich mit den Flügeln von Schmetterlinge. Nur mit Hilfe von 3D-Drucktechnik ist es möglich, solche filigranen und mehrdimensionalen Strukturen physisch abzubilden. Dank moderner 3D-Drucksysteme können hochpräzise 3D-Modelle hergestellt werden.

 

Bionisches Design für höhere Effizienz

Mit Hilfe eines bionischen Designs mit 3D-Druck werden massive Bauteile in ihre wesentliche Stützstrukturen reduziert. Es ist damit möglich, möglichst leichte und funktionale Bauteile zu entwickeln. Dies geschieht in der Regel mit Hilfe von FEM-Analysen: Das 3D-Modell eines Bauteils wird mit Hilfe der FEM-Analyse auf seine Belastungswege analysiert. Nur dort wo eine Belastung notwendig ist, wird eine Struktur entwickelt (Topology optimization/Topologieoptimierung). Da solche Bauteile eine sehr komplexe dreidimensionale Struktur annehmen können, sind diese nur in einem additiven Fertigungsverfahren herstellbar.

 

Individuelle zellulare Materialien

Mit Hilfe von zellularen Strukturen können Gegenstände mit individuellen Dämpfungseigenschaften hergestellt werden. Dazu zählen beispielsweise Schuhsolen oder Inlays in Schutzhelmen. Auch individuelle Sitzpolster sind denkbar. Die Festigkeit wird hierbei durch das Material sowie die Stegdicke und Stegdichte maßgeblich bestimmt. Voraussetzung für ein offenzellulares Modell ist ein Volumenmodell und die Angabe über die gewünschte Festigkeit. Der Trend geht immer stärker in Richtung Individualisierung, weshalb nachgiebige Materialien eine immer wichtigere Rolle spielen. Durch Kleinserien können so individuelle weiche Gegenstände hergestellt werden – ganz wie es der Kunde bevorzugt.

Helle Samples: Elastomeres Polyurethan (EPU)
Dunkle Samples: Thermoplastisches Polyurethan (TPU)

Zellulare additiv hergestellte Strukturen im organischen Design.

 

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