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05.12.18 – Purmundus challenge 3D printing design award — read English version

Mit 4D-Druck zur Bewegung

Im Fokus der Masterarbeit „Mit 4D-Druck zur Bewegung“ von Dorothea Lang stand die Entwicklung dynamischer, formveränderlicher und smarter Textilien.

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Dorothea Lang, Deutschland: "„Mit 4D-Druck zur Bewegung“ - Drucken von dynamischen, formwechselnden Textilien. Eine gezielte Kombination aus Gewebespannung und entsprechender 3D-Struktur sowie einem "intelligenten" Druckfilament, das sich an seine Form erinnern kann, ermöglicht es uns, präzise Bewegungsmuster festzulegen, die es unabhängig voneinander als Reaktion auf bestimmte Temperaturschwankungen ausführt" © purmundus challenge

 
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"Mit 4D-Druck zur Bewegung" von Dorothea Lang wurde mit dem Preis Special Mention ausgezeichnet © purmundus challenge

 

Ziel war es, die Idee des „4D-Drucks“ aufzugreifen, um so funktionale, adaptive und aktive Eigenschaften im Textil zu erzeugen. Mit Hilfe des 3D-Druck Verfahrens wurden zahlreiche experimentelle Materialstudien angefertigt und dabei erforscht, auf welche Weise man eine textile Fläche mit einem 3D-Aufdruck veredeln kann, um dadurch eine bestimmte Bewegung zu erzeugen.

Umgesetzt wurde dies einerseits durch die gezielte Kombination aus Textilspannung und entsprechend konstruierter 3D-Struktur und andererseits durch den Einsatz eines „smarten“ Druckfilaments mit Formerinnerungsvermögen.

Diese Materialverbindung bewirkt, dass die gesamte textile Fläche die Formerinnerung und Materialintelligenz des Druckmaterials übernimmt und man ihr damit ein genaues Bewegungsverhalten vorgeben kann, welches sie dann unter bestimmten Temperaturveränderungen selbstständig ausführt. Die konstruierte Geometrie wird gedruckt und erhält durch diesen Prozess seine permanente Form.

Durch Temperaturerhöhung ändert sich die Struktur im Kunststoff.

Das zunächst feste Objekt wird weich bzw. flexibel und kann in eine neue Form gebracht werden. Diese temporäre Form härtet schnell wieder zu einem festen Körper. Erhöht man nun erneut die Temperatur, so wandelt sich das Shape-Memory Polymer und dadurch die gesamte textile Fläche zurück in die anfänglich gedruckte Permanentform.

Da die Orthopädie einen spannenden Anwendungsbereich für derartige Textilien darstellt, erfolgte die Ausarbeitung in Kooperation mit der Firma Otto Bock HealthCare GmbH. Die umfangreichen Materialstudien dienten als Grundlage für die Ausarbeitung zweier Konzepte, welche aufzeigen, wie zukünftig mit der additiven Fertigung individuelle und adaptive Bandagen hergestellt werden könnten.

Konzept: „Die dynamische Bandage“

 Bandage mit einer passgenauen Form und individuellen Verstärkungselemente.

Konzept: „Die smarte Bandage“

 Fähigkeit zur Adaption an bestimmte Körpergeometrien.

purmundus challenge prämiert Produkte der Zukunft im 3D Druck

Insgesamt sechs Einreichungen erhielten die begehrten Trophäen in Gold. Unter dem Motto "3D-Druck rüstet uns für die Zukunft " präsentierten insgesamt 34 Finalisten aus aller Welt vom 13. - 16.11.2018 auf der Leitmesse Formnext ihr herausragendes Design und gaben spannende Einblicke und Ideen, wie Produkte in Zukunft gestaltet werden können und welche Rolle der 3D-Druck dabei spielt.

"Mit 4D-Druck zur Bewegung" von Dorothea Lang wurde mit dem Preis Special Mention ausgezeichnet.