GRAVITYSHAPES bedeutet Ideen, Materialien und Formen in neue Dimensionen zu bringen. Hinter der im Januar 2017 ins Leben gerufenen Marke steht ein junger Schweizer Designer, der mit verschiedenen Materialien und Techniken experimentiert, seine Ideen in neue Dimensionen formt und damit weltweit auf Begeisterung stösst. Bei Ihnen hoffentlich ebenfalls.

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3D Art & Design - Ideen in neue Dimensionen geformt
 
gravityshapes

3D Druck

Hightech 3D Druckverfahren

Im 3D Druck Schicht um Schicht zur Endform

Die Designobjekte von GRAVITYSHAPES entstehen durch 3D-Druck. Dieser innovative, sogenannte additive Herstellungsprozess, bei dem Druckmaterial Schicht um Schicht bis zum fertigen Objekt aufgetragen wird, erlaubt nicht nur Formen, wie sie mit klassischen Fabrikationsmethoden (fräsen, schneiden, bohren, schleifen etc.) nicht möglich wären, sondern hat auch den Vorteil, dass praktisch keinerlei Abfälle entstehen. Es wird damit nur so viel Material benötigt, wie das Objekt selber effektiv aufweist. Der Druckprozess und die Herstellung einzelner Objekte dauern nicht selten mehrere Stunden oder gar Tage. Dieser Prozess lässt sich durch keine “Massenproduktion” beschleunigen, deshalb ist jedes Designobjekt ein aufwendig gedrucktes Liebhaberobjekt, welches bis zur Fertigstellung durch unzählige fachmännische Hände und Arbeitsschritte geht.

Druck- & Herstellungsverfahren im Überblick

01
Fused Deposition Modeling (FDM)

PLA, BDP, Holz, Metalle

PROZESS: Beim FDM 3D-Druckverfahren werden dreidimensionale Werkstücke schichtweise aufgebaut. Der Aufbau erfolgt computergesteuert aus einem oder mehreren festen Werkstoffen nach vorgegebenen Massen und Formen (CAD). Das Druckmaterial in Form eines Drahtes läuft von einer Materialspule in einen erhitzten Druckkopf. Dort schmilzt das Material und wird in Schichten von 0,1 bis 0,4 mm aufgetragen, während der Druckkopf die zu druckenden Stellen abfährt. FDM-Drucker können auch mehrere Druckköpfe besitzen und damit auch mehrfarbige Drucke oder Objekte aus verschiedenen Materialien produzieren (wie z.B. die Organic stone pots – Landscape builder von GRAVITYSHAPES). Typische Werkstoffe beim FDM Druck sind u.a. PLA, ABS, BDP aber auch Holz-, Sandstein- oder Metallmischungen. Hier gibt es eine grosse und stark wachsende Anzahl an Materialien und Farben. Nachteile beim FDM-Verfahren sind u.a. die geringere Genauigkeit und Detailreichtum, sowie unter Umständen der nötige Einsatz von Stützmaterial, bei stark überhängenden Partien.

EINSATZ BEI GRAVITYSHAPES: Dieses Verfahren kommt insbesondere beim hausinternen Druck (eigener 3D Drucker) zur Anwendung. Damit werden Prototypen erstellt, mit neuem Material (Fillamenten) experimentiert, sowie Artikel zum Eigengebrauch gedruckt. Die Materialpalette ist sehr vielfältig. Mit FDM-Drucker werden auf Bestellung auch Einzelstücke aus natürlichen und biologischen Materialien wie Holz, BDP, PLA und Metallen für Freunde, Familie und Kunden gedruckt, da diese und andere Materialien derzeit (noch) nicht oder kaum extern auf industriellen Maschinen bzw. mit anderen Druckverfahren erhältlich sind.

Druckbeispiele:

02
Selective Laser Sintering (SLS)

Nylon

PROZESS: Selektives Lasersintern (SLS) ist ein generatives Schichtbauverfahren. Das Druckobjekt wird ebenfalls Schicht für Schicht aufgebaut. In einem mit pulverförmigem Ausgangsstoff (z.B. einem Polyamid, kunststoffbeschichtetem Formsand, Metall- oder einem Keramikpulver) gefüllten Druckraum fährt ein Laser Schicht für Schicht die Konturen und Teile des zu druckenden Objektes ab und schmilzt an diesen Stellen das Pulver. Durch die Wirkung der Laserstrahlen können so beliebige dreidimensionale Geometrien erzeugt werden, die sich in konventioneller mechanischer oder giesstechnischer Fertigung nicht herstellen lassen. Nach dem Druck wird das übrige Pulver für die Wiederverwendung entfernt, die gedruckten Objekte entstaubt und auf Wunsch weiter veredelt. Ein grosser Vorteil beim SLS-Druckverfahren ist, dass Stützstrukturen, wie sie bei vielen anderen 3D Druckverfahren wie z.B. beim FDM bei stark überhängenden Strukturen nötig sind, entfallen. Das Bauteil wird während seiner Entstehung stets vom umgebenden Pulver gestützt.

EINSATZ BEI GRAVITYSHAPES: Viele Objekte lassen sich derzeit auf industriellen Maschinen aus verschiedenen Gründen nur in Nylon drucken. Filigrane Designstücke gehören ebenso dazu wie grosse Objekte. Für diverse Objekte ist dieses Material auch sehr gut geeignet. Da GRAVITYSHAPES jedoch andere Materialien aus natürlichen Rohstoffen bevorzugt, werden immer Alternativen für dieses Material gesucht. Beim “A burgeoning capsule Planter” wird z.B. nur der filigrane Aussenteil mit Nylon gedruckt, während der Pflanzentopf innen mit biologischem PLA oder BDP (aus u.a. Zuckerrohr und Maisstärke) gedruckt wird.

Druckbeispiele:

03
Binder Jetting

Porzellan, Metalle

PROZESS: Das Binder Jetting ist ebenfalls ein generatives Fertigungsverfahren, bei dem pulverförmiges Ausgangsmaterial auf einem höhenverstellbaren Tisch an ausgewählten Stellen mit einem Binder verklebt wird, um so die gewünschten Objekte zu erzeugen. Nach jeder Schicht fährt der Tisch ein Stück nach unten und eine neue Pulverschicht wird aufgetragen und wieder Fährt der Druckkopf mit dem Binder die gewünschten Druckstellen ab. Dieses Druckverfahren kann auch Keramik-, Metall- oder Sandstein-Objekte erstellen und ist dem SLS-Verfahren sehr ähnlich, welches mit einem Laser anstatt einem Binder arbeitet. Für Porzellan- und Metall-Objekte können in einem ersten Schritt auch Wachsmodelle per 3D Druck gedruckt, eine negative Form davon erstellt und anschliessend das Porzellan oder Metall in die Negativform gegossen werden. Das Ergebnis wird dann z.B. noch geschliffen und poliert oder glasiert. Porzellan-Objekte werden so über mehrere Tage in verschiedenen Schritten gefertigt und immer auch wieder im Brennofen gehärtet.

EINSATZ BEI GRAVITYSHAPES: Für gegossene und gedruckte Porzellan-, Sandstein- oder Metall-Objekte gibt es höhere materialspezifische Anforderungen, als für 3D Objekte aus PLA oder Nylon, deshalb müssen Objekte schon beim Gestaltungsprozess auf die Materialien abgestimmt werden. Das Binder Jetting Verfahren kommt bei den Porzellan-Objekten zum Einsatz. GRAVITYSHAPES experimentiert aktuell auch mit Sandsteindruck, was vergleichbar mit dem traditionellen Sandburgenbau einige Herausforderungen an die Druckobjekte mit sich bringt. Darüber hinaus sind für 2017 auch metallische Designerstücke geplant.

Druckbeispiele:

Es gibt auch noch viele weitere 3D Druckverfahren, die zum Beispiel andere Materialien drucken oder hoch detaillierte Teile ermöglichen, die jedoch bei GRAVITYSHAPES derzeit nicht zur Anwendung kommen.