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Flexible Strukturen aus dem Drucker

In Archive by trinckle team

Beim Drucken von Objekten sollte die Materialauswahl mit großem Bedacht getroffen werden, denn die technischen und physikalischen Gegebenheiten der Materialien bilden die größten Begrenzungen beim 3D-Druck. Wie fein die Detailgrade, wie groß, stabil und abriebfest das Objekt, wie die Farbe und Textur sein können – all das ist abhängig vom gewählten Material und hier können große Unterschiede herrschen. Was alle Materialien gemeinsam haben, ist die mangelnde Elastizität. Egal ob mit PA- oder ABS-Kunststoffen, den am meisten verwendeten Materialien, oder Gips, Acrylglaspulver und Metall, das damit erstellte Objekt wird immer starr sein. Zumindest war das bis vor kurzem noch so, denn mit viel Erfindungsgeist können bewegliche und flexible Strukturen mit diesen an sich starren Materialien gedruckt werden.

Mesostrukturiertes Material: das moderne Kettenhemd

Andreas Bastian ist einer der Vorreiter auf diesem Gebiet. Durch die Entwicklung einzigartiger Strukturen ist es ihm gelungen die physikalischen Limitierungen, die im 3D-Druck durch die benutzten Materialien gegeben sind, zu verschieben. Mit anderen Worten: er kann flexible und bewegliche Strukturen aus ursprünglich harten, starren Materialien drucken. Sein „mesostrukturiertes Material“ ist kein neues Material im strengen Sinne, auch hat er keinen neuen chemischen Stoff durch die Verbindung chemischer Elemente kreiert. Seine Errungenschaft liegt in der Art und Weise, wie sein Material strukturiert ist, wie die gedruckten Elemente angeordnet und verbunden sind. Am besten lässt sich das am Beispiel des Kettenhemdes beschreiben. Das Kettenhemd ist eine Rüstung, die aus ineinander geflochtenen Metallringen besteht. Es zeichnet sich dadurch aus, dass es seine Robustheit und Widerstandsfähigkeit – natürliche Eigenschaft des Metalls – bewahrt, durch seine besondere Verarbeitung und Anordnung aber gleichzeitig höchst beweglich und flexibel ist, sodass es sich perfekt an den Körper anpasst. Andreas Bastian hat sich dieses Prinzip zu Eigen gemacht und auf besondere Weise im FDM-Druck mit ABS-Kunststoff angewendet. Doch was hat er genau verändert?

Neu konzipiertes Wabengebilde

Bis dato wurden in der Architektur Flächen und Strukturen, die flexibler und weniger starr sein sollten, in Form von Wabengebilden gebaut, also einem Feld aus miteinander verbundenen Sechsecken. Diese Struktur erfüllt jedoch nicht wirklich erfolgreich ihren Zweck. Der Grund hierfür liegt in den starren Verbindungselementen der Zellen: ihren Wänden. Und genau hier setzt Andreas Bastian an. Durch dünnere und anders geformte Wände erreicht seine Zellenstruktur ungeahnte Flexibilität und Beweglichkeit, mit der er selbst nicht gerechnet hat. Das Ergebnis besticht nicht nur durch seine dem Kunststoff inhärente Widerstandsfähigkeit, sondern sieht auch ziemlich cool aus, was den Kreis der potentiellen Anwendungen sehr weit zieht. Diese reichen von der Gestaltung gebogener Oberflächen in der Architektur, über die Kreation einzigartiger flexibler Designs, bis hin zu Einführung licht- und luftdurchlässiger, 3D-gedruckter Kleidung. Man kann also gespannt sein, wer sich als erster der „mesostrukturierten Materials“ bedient.

In diesem Video führt er selbst ein paar seiner Kreationen vor:

Auch andere bewegliche Strukturen druckbar

Die Erkenntnisse, die Andreas Bastian aus seiner Forschung gezogen hat, lassen sich auch sehr leicht auf die eigene individuelle Druck-Idee anwenden. So kann zum Beispiel eine Handy-Hülle im Kettenhemd-Look ganz einfach gedruckt werden – etwas, dass mit herkömmlichen Verfahren mühselig Metallring um Metallring verlötet werden müsste. Generell sind bewegliche Strukturen jeglicher Art denk- und druckbar, solange zwischen den Elementen im Design genügend Freiraum eingeplant wurde. Also lasst euch inspirieren und gestaltet eure Designs und Modelle auf einzigartige Weise mit beweglichen und flexiblen Strukturen.