3D-Druck in der Architektur: Was ist das?
Die modernen Druckverfahren kommen nicht nur im Maschinenbau, in der Luftfahrt oder der Medizin zum Einsatz. Auch in der Architektur wird immer häufiger auf den 3D-Druck gesetzt. So lassen sich kostengünstige Architekturmodelle herstellen, die während des Bauprozesses als Studienmodelle genutzt werden können.
Die Vorteile des 3D-Drucks für die Architektur
Als Ergänzung zu virtuellen 3D-Modellen haben 3D-gedruckte Modelle eine große Bedeutung, denn sie vermitteln einen ersten Eindruck des Gebäudes. Der 3D-Druck verspricht eine präzise und kostengünstige Herstellung dieser Modelle. Zudem resultiert aus dem Druckverfahren eine große Zeitersparnis. Denn zuvor mussten die Objekte maßstabsgetreu in mühevoller Handarbeit aus Holz oder Schaumstoff hergestellt werden.
Sobald das CAD-Modell an den Drucker übermittelt wurde, beginnt die Herstellung. Zumeist wird der 3D-Druck in diesem Bereich zur Visualisierung von verschiedenen Bauobjekten genutzt. Dank des Verfahrens können die Modelle komplexere Formen annehmen, sind mit dem Drucker jedoch gleichzeitig leichter zu produzieren als von Hand. Hinzu kommt, dass die 3D-gedruckten Kunststoffmodelle deutlich stabiler sind als Konstruktionen aus dünnen Holzschichten oder Schaumstoff. Mit den gedruckten Modellen ist es weiterhin unkompliziert, die Interieursituation darzustellen. Durch abnehmbare Dächer und Stockwerke kann man sich einen guten Eindruck von der Raumaufteilung verschaffen.
Welche Materialien werden im 3D-Druck für Architektur eingesetzt?
Abhängig vom gewählten Druckverfahren werden in der Architektur PLA-Filamente oder UV-sensitive Harze verwendet.
In diesem Bereich sind der FDM- oder der SLA-Druck am geeignetsten. Beim 3D-Druck im FDM-Verfahren werden die Objekte aus Kunststofffäden gefertigt. Die Fäden sind auf eine Rolle gewickelt und werden im Extruder erhitzt und zusammen mit flüssigem Kunstholz oder Kunststein zu einem Modell geformt.
Beim SLA-Verfahren wird flüssiges Harz anstelle des Filaments benutzt. Das UV-sensitive Harz befindet sich in einer Wanne, die Druckplatte steht über Kopf und wird in das Harz eingetaucht. Mit einem Laser wird das Harz erhärtet.
Wie funktioniert der 3D-Druck für Architekturmodelle?
Das Grundprinzip des 3D-Drucks ist immer das gleiche. Ganz unabhängig davon, für welche Art man sich entscheidet. So wird beim Fused Depostion Modeling (FDM) für Kunststoff ein Objekt in Layern von unten nach oben aufgebaut. Die Rohdaten werden aus dem CAD-Programm in einen Slicer geladen, der dann die einzelnen Ebenen berechnet und entscheidet, wie der Drucker diese Ebenen erstellt. Die Schichtstärke beim klassischen FDM-Verfahren liegt bei circa 0,1 mm. Der Drucker baut dann eine Schicht nach der anderen auf. Dieser Prozess dauert mehrere Stunden.
Ein anderes gängiges 3D-Druckverfahren in der Architektur ist die Stereolithografie (SLA). Anstelle des Filaments wird bei dieser Technologie UV-sensitives Harz benutzt. Der flüssige Werkstoff befindet sich in einer Wanne. Die Druckplatte steht über Kopf und wird in das Becken getaucht, ein Beamer oder ein Laser erhärten das Harz. Das Druckobjekt wird bei diesem Verfahren wesentlich glatter und feiner, jedoch dauert der Druck länger als bei der FDM-Methode.
Protoland – 3D-Druck in der Architektur
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