3D-Druck: Mastfuß für Zweimann-Kielboot Dyas

Foto: Zweimann-Kielboot Dyas, Akademischer Segelverein Wismar e.V., Fotograf: Oliver Witt
Per 3D-Druck und Aluminiumgußverfahren gefertigter Mastfuß, Foto: Fakultät Gestaltung der Hochschule Wismar
v. l. n. r.: Der kaputte Mastfuß, der Probedruck und die fertige Gussform, Fotograf: Patrick Spichal, Student Master-Architektur, Fakultät Gestaltung der Hochschule Wismar
Der montierte Mastfuß, Foto: Akademischer Segelverein Wismar e.V., Fotograf: Tilo Kagel
Der montierte Mastfuß, Foto: Akademischer Segelverein Wismar e.V., Fotograf: Tilo Kagel

Das Zweimann-Kielboot Dyas wurde vom Bootsbauer Helmut Stöberl in den 1970er Jahren für den sportlichen Wettkampf entworfen, bei dem das eingesetzte Material optimal genutzt werden sollte. Der Rumpf besteht dementsprechend aus glasfaserverstärktem Kunststoff (GFK), Mast und Baum aus leichtem Aluminium. Seit 2012 gehört auch die Dyas zur Flotte des Akademischen Segelvereins Wismar e.V (ASW), der 2012 an der Hochschule gegründet wurde und mittlerweile rund 100 Mitglieder zählt.

Einer der zwei Flügel vom Mastfuß der Dyas war abgebrochen und musste ersetzt werden. Beim Mastfuß handelt es sich um ein komplexes aus Aluminium gegossenes Formteil, das eine zentrale Rolle in der Takelage des Segelbootes übernimmt. Neben der Übertragung von Kräften aus dem Segel in den Rumpf, als Teil des stehenden Gutes, dient der Fuß als Teil des laufenden Gutes auch zur Umlenkung von Seilen. Entsprechend hoch sind die Anforderungen an dieses Gussteil hinsichtlich der Passgenauigkeit und der Festigkeit. Er wurde zunächst vom Werkstattleiter Tilo Kagel und dem Studenten Partrick Spichal, beide aktive Mitglieder des Akademischen Segelvereins, ausgebaut und anschließend digital rekonstruiert. Als Vorbild für die CAD-Zeichnung diente das zu ersetzende Aluminiumteil.

Um die Maßhaltigkeit des digitalen Modells überprüfen zu können, wurde ein Probedruck mit dem Kunststoff-Filament-Drucker  Maker Bot Replicator 2 in den Werkstätten der Fakultät Gestaltung der Hochschule Wismar erstellt.  Mit der optimierten Druckdatei entstand eine zweischalige Metallgussform, welche von Diplom-Designer Florent Keller mit dem hauseigenen 3D-Sanddrucker VX200 dreidimensional aus Quarzsand gedruckt wurde. Die thermischen Eigenschaften sind bei dem Druckmaterial so optimal, dass auch heiße Aluminiumteile darin gegossen werden können.

Der Aluminiumabguss erfolgte in der Gusswerkstatt, an der Fakultät für Ingenieurwissenschaften, durch Herrn Harten. Bereits eine Stunde nach dem Abguss konnte die gedruckte Schalung einfach abgetragen werden. Nach rund 24-Stunden wurde der Mastfuß geschliffen, sandgestrahlt und die Führungen der Umlenkrollen konnten nachgebohrt werden. Der neue Mastfuß der Dyas sitzt perfekt und ist seit Mitte Mai 2019 montiert. Pünktlich zur Segelsaison.

3D-Druck in der gestalterischen Ausbildung

Allgemein ist zu sagen, dass digitale und ressourcenschonende Fertigungstechnologien in den Bereichen Architektur, Bauwesen und Design eine immer größere Rolle spielen. Die additive Fertigung von Objekten, der sogenannte 3D-Druck, erhält somit auch ein immer größeres Gewicht in der Ausbildung angehender Gestalter. Die Studierenden der Fakultät Gestaltung der Hochschule Wismar können derzeit verschiedene Desktop Filament-3D-Drucker zur Herstellung von Kunstoffobjekten aus digitalen Daten nutzen. Seit Ende 2018 verfügt die Fakultät Gestaltung zudem über zwei hochauflösende 3D-Sanddrucker der Firma Voxeljet, die zur Erstellung großformatiger Funktionsmodelle dienen.

Das 3D-Drucksystem VX200, mit einem Bauraum von 300 x 200 x 150 mm (Länge x Breite x Höhe), wird dabei als Versuchstand für den kontinuierlich arbeitenden 3D-Drucker VXC800 genutzt. Beide Anlagen wurden Prof. Dr.-Ing. Asko Fromm beim Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) beantragt und 2018 bewilligt. Neben der üblichen Nutzung der Anlagen für den Metallguss ist eine direkte Fertigung mit anorganischen Werkstoffen zum Einsatz in der Architektur, der Innenarchitektur und im Design vorgesehen.      

Bei Fragen wenden Sie sich bitte direkt an
Dr. Asko Fromm, Professor für Tragwerkslehre an der Fakultät Gestaltung der Hochschule Wismar, E-Mail: asko.fromm@hs-wismar.de

Akademischer Segelverein e.V.

 


Zurück zu allen Meldungen