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Funktionales Konstruieren

Das große Potential der additiven Verfahren wird auch von den Forschungseinrichtungen erkannt. Verschiedene Zielsetzungen und Ansätze werden formuliert und verfolgt. Es gibt zunehmend mehr Bildungseinrichtungen mit eigenen Rapid-Anlagen und somit wird das Feld der Anwendungen durch den Transfer in neue Bereiche größer.

An der Hochschule OWL stehen eine FDM-Anlage, „Dimension SST 786“, der Firma Stratasys (Standort: Detmold) und eine SLS-Anlage, „Formiga P100“, der Firma EOS (Standort: Lemgo) zur Verfügung.

Um sich den Technologien zu nähern, wurden in den vergangenen Semestern Seminare zum Thema RP abgehalten. Ziel dieser Veranstaltungen war es, ein Umdenken bei Entwurf und Konstruktion zu erreichen und die Potentiale der neuen Technologien zu nutzen. Die umfangreichen Möglichkeiten der Rapid-Technologien eröffnen sich erst, wenn man mit den notwendigen CAD-Programmen vertraut ist, mit denen man die eigenen Ideen umsetzen kann.

Für die Verwendung der FDM-Anlage in Detmold für die Herstellung von Architekturmodellen gibt es bereits eine Vielzahl von Beispielen. Darüber hinausgehend soll die Technologie aber auch für die Entwicklung „funktionaler Konstruktionen“ genutzt werden.

Funktionales Konstruieren beschreibt die Möglichkeit Details, Komponenten und ganze Bauteilgruppen mit allen implementierten Funktionen dreidimensional zu planen und anschließend in einem Arbeitsgang zu erstellen. Die Umsetzbarkeit von Architekturentwürfen in freien Formen wird durch diese Vision greifbarer. Momentan zerfallen die dreidimensional gezeichneten und auf Hochglanz polierten Freiformgebäude auf der Baustelle noch in eine Unzahl konventioneller Bauteile. Diese werden in intensiver Handarbeit der virtuellen Freiform angepasst. Mit den dadurch entstehenden Unzulänglichkeiten bezüglich der Anschlussdetails, der Schichtenfolge und den dafür benötigten Sonderanfertigungen muss man momentan noch umgehen. Die Lösung für diese Diskrepanz ist eine wirtschaftliche Einzelanfertigung, die durch den Einsatz der generativen Verfahren (RP) möglich werden kann.

Das Rapid Prototyping wird somit als zunehmend wichtigere Fertigungstechnologie in Zukunft auch einen Einfluss auf die gebaute Umwelt haben. Zu den Rapid Technologien gehören derzeit über zwanzig unterschiedliche Verfahren, die Materialien aller Stoffgruppen verarbeiten können. Ausgehend von virtuellen, dreidimensionalen Bauteilmodellen können mit den generativen Verfahren physische Modelle realisiert werden.

 

Abbildungen

Oben:

Diplom-Modell von Jürgen Heinzel (auf SST 768 erstellt)

Mitte und Unten:

Ein Ergebnis aus dem Seminar "Funktionales Konstruieren"