Erstmals stellt die Forschungsgruppe FLEX der HTWK Leipzig ihr ParaKnot3d-Knoten-Konzept auf der formnext-Messe in Frankfurt vor (7.-10.11.2023)
Das Einsatzfeld des industriellen 3D-Drucks wächst: Um sich über neue Entwicklungen auszutauschen, treffen sich vom 7. bis 10. November 2023 in Frankfurt am Main wieder über 840 Ausstellerinnen und Aussteller und voraussichtlich mehr als 30.000 Besucherinnen und Besucher. Mit dabei ist erstmals auch die Forschungsgruppe FLEX der HTWK Leipzig auf der Sonderschau des BE-AM-Netzwerks der TU Darmstadt (Halle 11, Stand F49). „Die formnext ist die größte Bühne für moderne, intelligente, auf dem Prinzip des 3D-Drucks basierende Fertigungslösungen in Deutschland. Hier können wir – gemeinsam mit 9 namhaften Firmen der Branche, 9 Universitäten und 2 Forschungseinrichtungen – unsere neuesten Forschungsergebnisse einem breiten Publikum präsentieren“, so Alexander Stahr, Professor für Tragwerkslehre und Leiter der Forschungsgruppe FLEX an der HTWK Leipzig.
Vorstellung des weiterentwickelten ParaKnot3D-Knoten
Auf der formnext-Messe stellt die Forschungsgruppe FLEX ihren weiterentwickelten ParaKnot3D-Knoten vor. ParaKnot3D ist ein Konzept zur bidirektionalen Verschränkung von Parameter gestützten Planungstools und additiven Fertigungsverfahren. Das Besondere an dem ausgestellten individuellen Knotenelement aus Stahl ist das „Makro-SLM“-Fertigungsverfahren, welches in Zusammenarbeit mit dem Laserinstitut Hochschule Mittweida entwickelt wurde. Die auf dem Prinzip des „Selektive-Laser-Melting (SLM)“ basierende 3D-Druck-Technologie reduziert die Materialkosten um 90 Prozent und verkürzt die Druckzeit für Bauteile durch eine deutliche höhere Aufbaurate in signifikantem Maße. FLEX zeichnet in der Kooperation für die Entwicklung parametrisierter Geometrie-Modelle verantwortlich. Die Verfahrensentwicklung liegt beim Team von Prof. Dr. André Streek am Laserinstitut Hochschule Mittweida.
Das neu entwickelte Verfahren wurde für die Anwendung im „architektonisch-bautechnischen Maßstab“ entwickelt. Es ist daher vor allem für makroskopische Bauteile attraktiv. Mit der Möglichkeit, nun mit erheblicher Kosten- und Zeitersparnis Knotenelemente aus Stahl zu fertigen, sind die Konstruktionselemente vor allem für den Stahlbau interessant, denn diese sind stark belastbar, einsatzfähig und individuell. Zugleich sind sie wirtschaftlich, denn das 3D-Druck-Verfahren senkt den Materialverbrauch und die Materialkosten, steigert dadurch den Materialumsatz während des Prozesses erheblich und reduziert zudem die Druckzeit um ein Vielfaches.
Perspektivisch wollen die Forschenden das System weiterentwickeln und verlässliche Prüfverfahren erarbeiten, um schlussendlich Zulassungen für die so herstellbaren Bauteile zu erwirken, damit diese dann in der Praxis verwendet werden können.
Forschungsgruppe FLEX mit Know-how im 3D-Druck und in digitaler Fertigung
Die Forschungsgruppe FLEX an der HTWK Leipzig ist ein interdisziplinäres Team aus Architekten sowie Bau- und Wirtschaftsingenieuren. Unter Leitung von Prof. Alexander Stahr ist die Forschung zur digitalen Verknüpfung von Planungs- und Ausführungsprozessen – mit dem Ziel, Ressourcen in Architektur und Bautechnik effizienter zu nutzen, – das wissenschaftliche Kernthema des 13-köpfigen Teams. Die Forschungsgruppe FLEX ist Mitglied im Transferverbund Saxony⁵ der fünf sächsischen Hochschulen für Angewandte Wissenschaften und erweitert diesen durch ihr Know-how auf den Gebieten 3D-Druck und digitale Fertigung, nachhaltige Konstruktionen und parametrisches Design in der Architektur. An den Verbund können sich Akteurinnen und Akteure aus Wirtschaft, Politik und Gesellschaft wenden, um Forschungs- und Entwicklungsprojekte in unterschiedlichen Bereichen zu realisieren.