Industrielle 3D-Drucker modernisieren den klassischen Kunstguss

Während traditionelle Herstellungsmethoden das bisherige Erstellen von Kunstwerken prägten, bietet sich der Kunst heute eine neue Möglichkeit der Formgestaltung. Eine, die die Grenzen des Machbaren deutlich verschiebt: der 3D-Druck. So können mittels industriellen 3D-Druckern Kunststoffmodelle aus Acrylglas (Polymethylmethacrylat, PMMA) oder Gussformen aus Quarzsand gedruckt werden. Diese werden anschließend von Gießern wie konventionelle Wachslinge oder Sandgussformen gehandhabt. Das Potenzial des 3D-Drucks hat Strassacker schon früh erkannt. Seit mehr als 15 Jahren arbeitet das Unternehmen bereits mit additiv gedruckten Rohlingen – unter anderem mit den 3D-Kunststoff-Druckmodellen von voxeljet. Den breiten Erfahrungsschatz, den sich das Familienunternehmen in dieser Zeit aufbauen konnte, teilt es mit Ihren Kunden.

„Wachsende Steine“ von Timm Ulrichs. Ein durch die Natur geformter Stein wurde als Ausgangsmodel bei Strassacker 3D-gescannt, digitalisiert, skaliert und anschließend von voxeljet in mehreren Teilen gedruckt. Die größeren Steine wurden aus mehreren einzelnen PMMA-Druckteilen manuell zusammengefügt und von Hand überarbeitet. Die PMMA-Rohlinge wurden wie Wachs-Rohlinge vergossen und anschließend von Hand ziseliert. Zum Finish wurden die Bronzegüsse wie das Naturmodel mit Airbrush und von Hand bemalt.

Ein anderes Projekt sind die Bronzerekonstruktionen „Der Faustkämpfer vom Quirinal“ und „Der Thermenherrscher“ von Professor Vinzenz Brinkmann, die als Original zwischen dem 4. und 1. Jahrhundert vor Christus von Hand hergestellt und 1885 auf dem Quirinal in Rom wiederentdeckt wurden. Die Originalskulpturen wurden eingescannt, digitalisiert, und als PMMA Rohlinge von voxeljet gedruckt. Im Anschluss wurden die Modelle bei Strassacker vergossen, von Hand ziseliert, teils auch restauriert und patiniert. Zwei weitere, aktuelle Beispiele der Zusammenarbeit von Strassacker und voxeljet sind die Skulptur „KAS“, ein Eigenprojekt des Künstlers Peter Simon Mühlhäußer, und der Hocker „Infiniala“ von Designer Sergej Ehret.

Die Firma Strassacker nutzt den 3D-Druckservice von voxeljet, um unter anderem Positivmodelle für den Bronzeguss werkzeuglos anzufertigen. Dazu schickt sie den erstellten 3D-Datensatz eines Kunstwerkes in das voxeljet-Dienstleistungszentrum nach Friedberg. Hier werden die CAD-Daten in der universal 3D-Drucker VX1000 gespeist. Im nun folgenden Binder-Jetting Verfahren fährt ein Beschichter über die 1.000 x 600 x 500 Millimeter große Bauplattform, und breitet eine 150 Mikrometer dünne Schicht des Kunststoffs Polymethylmethacrylat (PMMA) aus. Eine zweite mobile Einheit, der Druckkopf, verklebt das PMMA mit einem Binder überall dort, wo das Kunstwerk entstehen soll. Die Bauplattform senkt sich nach jedem Ablauf dieser beiden Schritte um eine Schichtstärke und Beschichter und Druckkopf verarbeiten die nächste Schicht. So entsteht das Modell Schicht für Schicht mit einer Auflösung von bis zu 600 dpi.

Ist der Druck fertig, nehmen voxeljet-Mitarbeiter das Modell aus dem Drucker, entfernen ungebundenes Kunststoffpulver, infiltrieren die Bauteile mit Wachs und schicken das Positivmodell an die Firma Strassacker. Bereits drei bis fünf Tage nach Auftragseingang liegt das Modell in der Gießerei vor. Anschließend kann der Gussprozess bei Strassacker seinen geregelten Lauf nehmen. Mit einem bedeutenden Vorteil: Es muss keine Silikon-Negativ-Form erstellt werden. So kann der angelieferte PMMA-Rohling direkt in Keramik getaucht und bei 700 Grad Celsius im Ofen ausgebrannt werden. Das PMMA brennt rückstandslos aus und zurück bleibt die reine Keramikform, in die anschließend das flüssige Metall gegossen werden kann.

Dieser Prozess eröffnet völlig neue Möglichkeiten in der Formgebung. Die Herstellung von Modellen mit komplexen Geometrien, die früher undenkbar gewesen wären, ist nun zuverlässig und zeitnah möglich. Sogar das Angusssystem kann direkt mitgedruckt werden. Das spart Zeit und liefert auch bei höheren Stückzahlen konstante Gussergebnisse.