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3D-Druck

Holzmöbel aus dem 3D-Drucker

3D-Druck eröffnet neue innovative Wege in puncto Design und Ressourceneffizienz. Im Verbundvorhaben „addwood“ untersuchen Forscher, ob die additive Fertigung auch für die Herstellung holzbasierter Möbel Chancen bietet. Bei ihr wird Material Schicht für Schicht aufgetragen und so dreidimensionale Gegenstände erzeugt. Das Projekt wird vom Bundesministerium für Ernährung und Landwirtschaft (BMEL) gefördert.

Ein Wissenschaftskonsortium aus Technischer Universität Dresden und Westsächsischer Hochschule Zwickau setzt naturbelassene Späne aus der holzverarbeitenden Industrie für einen neuen ressourceneffizienten Forschungsansatz ein. Ziel ist, einen Werkstoff für den 3D-Druck zu entwickeln. Dabei wollen die Projektpartner Gestaltungsentwürfe für Möbelprototypen klimafreundlich erstellen und an die ökonomischen und technischen Anforderungen des Möbelmarktes anpassen.

100 % nachwachsende Rohstoffe

Das angewandte Fertigungsverfahren Liquid Deposition Modeling (LDM) diente ursprünglich dazu, dickflüssige Materialien wie Ton für den 3D-Druck einzusetzen. In den letzten Jahren gelangen hier zwar Fortschritte, allerdings wurden nur wenige Versuche unternommen, natürliche Ausgangsmaterialien wie Holz für den 3D-Druck zu verwenden. Voruntersuchungen der Projektpartner zeigten, dass das additive Verfahren auch auf Holzbasis eine vielversprechende Technologie darstellt. Im Vergleich zu bisher angewandten Verfahren, etwa dem Fused Deposition Modeling (FDM), gelang es, den maximalen Holzgehalt im Material von 40 % auf fast 90 % zu erhöhen. Mit der Wahl des Bindemittels Methylcellulose auf Holzbasis schafften die Wissenschaftler schließlich eine zu 100 % auf nachwachsenden Rohstoffen basierende 3D-Druck-Mischung.

Möbelhersteller produziert Prototypen

Um festzustellen, ob Holzspäne aus Sägewerken als Ausgangsmaterial geeignet sind, charakterisieren die Holzwissenschaftler die naturbelassenen Späne hinsichtlich ihrer Partikelgrößen und -formen. Auch die Holzart, der Einsatz von Verstärkungsfasern und die Wahl des Bindemittels nehmen Einfluss auf Festigkeit und Schwindverhalten des herzustellenden Materials und sind deshalb Teil des dreijährigen Untersuchungsprogramms. Darüber hinaus führen die Partner Untersuchungen zur Materialästhetik und der Nachbearbeitung des Werkstoffs durch. Der Möbelhersteller Freistil produziert anschließend Prototypen aus dem Produktsortiment des Praxispartners und bewertet deren Marktfähigkeit.

FNR/Red.

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