Die Arbeit von Freeform-Designern beginnt dort, wo klassisches CAD an seine Grenzen stößt. Speziell abgestimmt auf die Anforderungen des organischen 3D-Designs sind die Leistungen der kreativen Gestalter im Geschäftsbereich Freeform von 4D Concepts aus Groß Gerau. Ihre neu geschaffenen Geometrien lassen sich als prozesstechnische Grundlage für die Herstellung maßstabsgetreuer Modelle in additiven Fertigungsverfahren nutzen.
Direkt bei 4D Concepts können aus freigeformten Unikaten in verschiedenen Verfahren der 3D-Druck-Technologie reale Gegenstände gefertigt werden. Dies geschieht weitgehend automatisiert und meist über Nacht im Selektiven Lasersintern (SLS), in der Stereolithographie (STL), im ColorJet-Printing (CJP) oder im MultiJet-Printing (MJP).
In frühen Stadien der Designorientierung oder der Produktentwicklung, in denen es zunächst darum geht, vage Vorstellungen abzubilden, lässt sich das digitale Freiformen auch für Zukunftsprojektionen oder Rekonstruktionen einsetzen. So können die Spezialisten von 4D Concepts etwa verlorene Bauteile anhand alter (Auf)Zeichnungen neu entstehen lassen – zunächst am Bildschirm und anschließend im 3D-Druck.
Bild: 4D Concepts
„Unsere Freeform-Designer brauchen nur wenig mehr als Nichts, um Objekte zu schaffen.“
– Alex Di Maglie, 4D Concepts
„Unsere Freeform-Designer brauchen nur wenig mehr als Nichts, um Objekte zu schaffen, die als virtuelle 3D-Ansichten auf dem Bildschirm auftauchen und anschließend als physikalische 3D-Modelle ans Tageslicht kommen. Mitunter reicht ihnen eine lückenhafte Beschreibung, eine saloppe Zeichnung oder ein Bild aus einem alten Katalog als Ausgangspunkt für die gestalterische Arbeit“, sagt Co-Geschäftsführer Alex Di Maglie.
Die Modelle aus dem 3D-Druck bestehen aus hochwertigen Kunststoffen oder Mineralverbund-Werkstoffen. Je nach Anforderung und Fertigungsverfahren sind auch übergroße Modelle möglich.
Je nach Zielsetzung kann eine im Freiformen erstellte 360°-Abbildung bereits das finale Wunschergebnis eines Modellbau-Projekts sein oder aber die Vorstufe zur Erstellung des Datensatzes für die normgerechte 3D CAD-Konstruktion bzw. den 3D-Druck.
Als Resultat des 3D-Drucks wiederum liefert 4D Concepts seinen Kunden dann ein- oder mehrfarbige und maßstabsgerechte Modelle aus technischen Kunststoffen und Mineralverbund-Werkstoffen. Diese Modelle zeichnen sich durch eine hohe Detailtreue aus und dienen – insbesondere in Architektur und Stadtplanung – vorrangig der Präsentation, Anschauung und Validierung. Werden höherwertige Kunststoffe verwendet, können sie allerdings auch funktionelle Anforderungen erfüllen.
Geomagic Freeform von 3D Systems ist Software der Wahl
Als Arbeitsmedium im Mittelpunkt steht dabei die Software Geomagic Freeform aus dem Hause 3D Systems. Sie zählt derzeit zu den Premiumlösungen für die professionelle Erstellung organischer Hybrid-Konstruktionen und ist für den Einsatz in Scan-to-Print und CAD-to-Manufacturing-Prozessen ausgelegt.
Der Anwender agiert hierbei vorrangig über ein haptisches Force-Feedback-Bedienmodul, bei dem er alle Funktionen mit einem Trackball-gekoppelten Stift erfühlt und ausführt. Mit diesem Stift kann er frei im Raum modellieren und gestalten.
„Über dieses taktile Kreativwerkzeug lässt sich sehr präzise und effizient digital modellieren. Im Zusammenspiel mit den weitreichenden Möglichkeiten der Software ermöglicht es sowohl die Ausführung sämtlicher Morphing-Funktionen wie Ziehen, Drücken, Schnitzen, Kneten oder Glätten als auch das Strukturieren, Texturieren und Colorieren von Oberflächen“, erläutert Di Maglie.
Bei der Gestaltung können die Freiform-Designer von 4D Concepts beispielsweise jedes beliebige Muster, jede denkbare Struktur und feinste Farbnuancen mit hoher Genauigkeit und Detailtreue abbilden. (eve)
