Dreidimensional ausgedruckte Brücken

Der dreidimensionale Druck gehört zu den innovativsten Entwicklungen der letzten Jahre. Unzählige Industriezweige genießen durch die Fertigungsmethode erhebliche Vorteile. Vor allem das Rapid Prototyping, also die rasche Erstellung von Urmodellen, stellt eine enorme Erleichterung für viele Unternehmen dar. Inzwischen kommt der 3D Druck sogar bei der Errichtung ganzer Bauwerke zum Einsatz. In den Niederlanden etwa stehen zwei Brücken, die mit Hilfe dieses Verfahrens entstanden sind. 

Computer steuert, Drucker baut
Der 3D Druck ist eine ähnliche Art zur CNC Fertigung, mit dem Unterschied, dass 3D Druck additiv, während CNC Fertigung subtraktiv fertigt. Schließlich steht die Abkürzung CNC für „Computerized Numerical Control“. Der Rechner wird mit einem dreidimensionalen Bauplan versorgt und lenkt damit den gesamten Prozess. Auf diese Weise entstand auch die Fahrradbrücke, die seit 2017 im niederländischen Gemert einen Wassergraben überspannt. Es handelt sich um die erste Brücke der Welt, die im 3D Druck Verfahren entstanden ist. Entgegen der bislang üblichen Praxis, Brücken aus Beton zu gießen, wurde für ihre Konstruktion ein Roboter verwendet, der den Beton schichtweise verteilte. Diese Vorgehensweise ist materialsparender, umweltfreundlicher und schneller. Obwohl die Betonschicht der acht Meter langen und 3,5 Meter breiten Brücke verhältnismäßig dünn ist, ist sie äußerst tragfähig. Zudem hält sie mindestens 30 Jahre.

Die erste gedruckte Stahlbrücke der Welt
Ebenfalls in den Niederlanden steht die weltweit erste dreidimensional gedruckte Stahlbrücke. The Bridge im Amsterdamer Rotlichtbezirk De Wallen wurde Ende 2018 konstruiert – allerdings nicht so, wie es eigentlich geplant war. Denn ursprünglich wollten die Macher die Brücke gleich dort ausdrucken lassen, wo sie letztlich auch stehen sollte. Es stellten sich aber verschiedene Hürden in den Weg. Unter anderem vertrug sich die recht alte Bausubstanz der Mauern, in die die Grachten eingefasst sind, nicht mit dem Material, das beim 3D Druck verwendet wurde. So wurde entschieden, die Produktion der Brücke in einer Lagerhalle stattfinden zu lassen. Dort waren vier Roboter sechs Monate lang damit beschäftigt, die zwölf Meter lange und sechs Meter breite Brücke auszudrucken. Das taten sie, indem sie zunächst das Metall erhitzten und daraus dann schichtweise das Bauwerk entstehen ließen.

Andere Fertigungsverfahren
Wenn es um die Fertigung in üblichen Größen geht, dann bieten sich verschiedene Methoden an. Die Entscheidung hängt unter anderem von der Stückzahl und dem gewünschten Material ab. Der weltweit tätige Dienstleister 3D Hubs bietet neben dem industriellen 3D Druck auch Verfahren wie den Spritzguss und das CNC Fräsen, um Prototypen sowie kleinere und große Serien zu produzieren. Die Breite des Angebots ermöglicht einen Vergleich hinsichtlich der Wirtschaftlichkeit und der Machbarkeit.

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