Der 3D Cocooner aus dem Bionic Learning Network von Festo. (Bild: Festo)
Eine spannende Frage vor der Hannover Messe wurde gestern beantwortet: Festo hat das aktuelle Projekt des Bionic Learning Network bekanntgegeben. In diesem Jahr beschäftigt sich die bionische Forschungsabteilung des Unternehmens mit Spinnen und Raupen. Ob beutefangendes Netz oder schützender Kokon – Spinnen und Schmetterlingsraupen können mithilfe ihrer Spinnfäden erstaunliche Gebilde erschaffen. Mit dem 3D Cocooner hat Festo einen bionischen Technologieträger entwickelt, der aus einem Glasfaserfaden komplexe und ebenso stabile Formen spinnt, die diesen natürlichen Strukturen sehr ähnlich sind.
Um den weichen Faden in eine feste Gitterstruktur zu verwandeln, wird er in der Spinndüse mit einem speziellen Harz ummantelt. Direkt nach dem Austritt aus der Düse härtet ein UV-Licht die mit Harz getränkte Faser punktgenau aus und versteift sie zu einem robusten Stäbchen. Dabei lässt sich der Faden an beliebigen Punkten der Gitterstruktur neu ansetzen und weiterbauen. So ist selbst der Aufbau komplexer Formen im dreidimensionalen Raum ohne jegliche Stützen möglich.
Hierfür greift das Unternehmen auf sein Handlingsystem, den Tripod vom Typ EXPT-45, zurück. Die nötigen Positionsdaten und Steuersignale erhält der Tripod direkt aus einer Animationssoftware, in der das 3D-Formmodell der gewünschten Struktur parametrisch generiert wird. Neben dem entworfenen Formmodell ist in dem Programm auch das gesamte Handling visuell hinterlegt. Dadurch lässt sich hier die komplette Bahnplanung live berechnen, optisch simulieren und ohne Zwischenschritte auf die realen Fahrwege des Tripods übertragen. Dieser direkte Weg vom Gestaltungs- zum Produktionstool ist in der aktuellen Produktionsumgebung sehr unüblich. Er ist aber eine wichtige Voraussetzung für die individualisierte Fertigung in der Zukunft.
Vorteil dieses Verfahrens ist es, dass der 3D Cocooner kein schichtweises Druckverfahren umsetzt - das unter Umständen viel mehr Zeit in Anspruch nimmt - sondern auf schnell produzierbare Gitterstrukturen setzt, die somit ein großes Potenzial für den Leichtbau bieten.