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Digitale Fertigung von Plastiken mithilfe von Robotern

3D-gedruckte Cyber-Skulpturen

Island hat es dem Maler und Druckgrafiker Peter Lang angetan. Nun hat ihn die herbe Schönheit der Insel zu einer ungewöhnlichen Kunstaktion inspiriert. Gemeinsam mit Fit, einem Unternehmen für die additive Fertigung, hat er ein neuartiges Verfahren zum virtuellen Entwerfen und der digitalen Fertigung von Plastiken entwickelt.

Die 3D-Druck-Roboter von Fit übernehmen für den Künstler Peter Lang die Arbeit des hauers. (Bild: FIT Additive Manufacturing Group)

Die 3D-Druck-Roboter von Fit übernehmen für den Künstler Peter Lang die Arbeit des Bildhauers. (Bild: FIT Additive Manufacturing Group)

3D-Druck und Digitalisierung eröffnen Künstlern ein erweitertes Spektrum an Möglichkeiten, kreative Ideen in reale Abbilder zu transformieren. Im Falle des Kunstwerks Sker spielt die Digitalisierung gleich in mehrfacher Hinsicht eine wichtige Rolle. So hat Peter Lang eine eigens entwickelte digitale Maltechnik eingesetzt, mit der er 27 individuelle, volldigitale Elemente im virtuellen Raum geschaffen hat. Sie bilden gemeinsam eine 7,5m lange und 2m hohe Rundskulptur. Das Besondere: Der Künstler kann mit einer VR-Brille durch analoge Zeichenbewegungen dreidimensionale Plastiken im virtuellen Raum zeichnen.

Der virtuelle Zwilling definiert dabei die wild zerklüfteten Gesteinsformationen einer isländischen Felseninseln anhand von Querschnitten, die mit Höhenlinien vergleichbar sind. Anschließend werden diese digitalen Gesteins(trans)formationen durch 3D-Druck wieder in reale, greifbare Objekte umgewandelt. Dazu müssen zwei Roboter von Fit synchron zusammenarbeiten. Der eine trägt Materialschichten mit einer Geschwindigkeit von 13cm/s entlang eines definierten Pfades auf. Der zweite ist für die Zuführung des Materials zuständig. Dafür wurde eine Farborgel entwickelt, in deren Rohre sich Basismaterial und Farbpigmente befinden. Der Roboter fährt nach Vorgabe die einzelnen Rohre an und entnimmt über die Betätigung eines Schiebers eine vordefinierte Menge des Basismaterials sowie verschiedener Farben. Durch eine kreisende Bewegung wird das Material mit dem Farbgranulat vermischt und dem Produktionsroboter zugeführt. Als Basismaterial dient der Holzkunststoff Arboblend, ein nachhaltiges Material aus 100 Prozent nachwachsenden Rohstoffen.

Die Steuerung der Roboter, das Zusammenspiel zwischen Material und der Fertigung sowie die gesamte Infrastruktur wurden speziell für die Ausstellung entwickelt. Von besonderer Bedeutung ist dabei die Entwicklung und Erprobung der gesamten Verfahrensparameter sowie die Durchführung aufwändiger Programmierarbeiten. Damit die Materialschichten parallel verlaufen, wurde ein hochkomplexer Algorithmus programmiert, der auf 200km Extrusionslänge für einen Materialauftrag ohne Überschneidungen innerhalb einer Schichtebene sorgt.

Digitale Fertigung von Plastiken mithilfe von Robotern
Bild: FIT Additive Manufacturing Group


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