3D Druck

Designerlampen aus dem 3D-Drucker

| Redakteur: Dorothee Quitter

Designerlampe, deren Form von der Natur inspiriert wurde. (Bild: Voxeljet)
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Designerlampe, deren Form von der Natur inspiriert wurde. (Bild: Voxeljet)

Wie die digitale Produktion der Zukunft aussehen könnte, beschreibt ein wegweisendes Projekt zur Herstellung komplexer, von der Natur inspirierter Formen.

Unter Leitung des Architekten Wieland Schmidt werden Entwürfe von Designerlampen digitalisiert und anschließend im 3D-Dienstleistungszentrum bei voxeljet einfach ausgedruckt. "Es ist wirklich erstaunlich, welche Möglichkeiten das additive manufacturing heute bietet. Wir können unsere Lampen in Losgröße eins im Dienstleistungszentrum von voxeljet schnell und unkompliziert ausdrucken lassen. Basis dafür sind die CAD-Daten der Modelle – alles Weitere übernehmen vollautomatisch die 3D-Drucker. Damit gelingt dank voxeljet der letzte bislang noch fehlenden Schritt in einem digitalen Herstellprozess, der nicht nur Architekten und Künstlern völlig neue Freiheiten offeriert“, so Wieland Schmidt.

Wovon heute alle Beteiligten begeistert sind, nahm seinen Lauf am Lehrstuhl für Emerging Technologies an der TU München. Dort hat sich Wieland Schmidt als Dozent in den zurückliegenden Semestern damit beschäftigt, einen workflow zur Herstellung komplexer, von der Natur inspirierter Formen zu entwickeln. Die Arbeit mit Studenten zeigte schnell: Das Modellieren freier Formen bereitet Probleme. Es ist alles andere als einfach, Ideen in eine beschreibbare und sinnvolle Geometrie umzusetzen. Und am Ende stand die Frage: Wie kommt man zu einem 3D-Modell und letztlich zum realen Endprodukt?

Lampenentwurf als parametrische Geometrie

Aus der Beschäftigung mit komplexen Geometrien entstand eine Vielzahl kreativer Arbeiten, darunter herausragende Entwürfe von Lampen, deren Formen von der Natur inspiriert sind. Konkret dienten Bilder von Diatomeen – das sind mikroskopisch kleine, einzellige Algen – als Anregung für das Design. Die filigran durchbrochenen, transparenten und komplexen Gehäuse werden unter dem Rasterelektronenmikroskop sichtbar. Die ästhetische Mikroarchitektur besteht aus kunstvollen Leichtbauschalen.

Daraus entstand der überzeugende Entwurf der Lampe Nr. 1, der zu diesem Zeitpunkt nicht in einem statischen 3D-Modell gebaut, sondern als parametrische Geometrie definiert wurde. Die Besonderheit dabei erläutert Wieland Schmidt: „Bei dieser Vorgehensweise legen wir nicht die Form fest, sondern einzelne Parameter wie Radius, Wandstärke, Öffnungsgrößen oder Verdrehungswinkel. Ändert man einen Parameter, ändert sich die gesamte Geometrie. Der Vorteil dabei: Nach einer solchen Änderung muss das 3D-Modell nicht komplett neu aufgebaut werden.“

Dank dieser Vorgehensweise lassen sich Änderungen schnell und flexibel vornehmen. Auf einfache Weise können so viele Varianten durchgespielt und der Entwurf optimiert werden. Letztlich ist es der Designer und nicht der Computer, der die endgültige Fassung aus einer schier unendlichen Vielzahl auswählt und bestimmt. Ist die endgültige Form gefunden, koppelt man die Geometrie von dem parametrischen Modell ab und erstellt ein klassisches 3D-Modell. Zu guter Letzt stehen wichtige Details auf dem Programm wie etwa die Öffnung für das Leuchtmittel vorzusehen und das Polygonnetz zu optimieren, ehe das virtuelle Modell fertig für den 3D-Druck ist.

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