Fertigungsbeispiel: Fassadenwerkzeug

Fassade

Individualität im Fokus

FIT steht für Faszination Fortschritt. Das leben wir auf unserem AM Campus in Lupburg. Dort verfolgen wir das Ziel, Menschen mit innovativen Ideen und modernste Technologie zusammenzubringen, um gemeinsam einen messbaren Fortschritt zu erreichen. Nachdem das jedoch meist nicht an einem Tag zu schaffen ist, haben wir auf dem Gelände ein Boarding House mit 48 trendigen Apartments errichtet, das Kunden, Gästen und Mitarbeitenden Raum für komfortable Übernachtungen und entspannte Begegnungen bietet.

Die Fassade des Boarding House sollte einen möglichst individuellen Look erhalten, ohne dabei jedoch die Grenzen des Budgets zu sprengen. Zusammen mit dem Architekturbüro Berschneider + Berschneider und Verotech, einer Tochter des weltweit führenden Fassadenherstellers STO, haben unsere Produktdesigner eine einmalige Außenfassade mit einem unverwechselbaren Muster realisiert. Möglich wurde das durch ein additiv gefertigtes Spezialwerkzeug.

Fassaden-Kristall

Individualität beginnt beim Design

Was ist der Kern des 3D-Drucks? Das Dreieck. Es ist die kleinste dreidimensionale Form und Basis aller Datenmodelle der Additiven Fertigung. Durch die Verknüpfung der einzelnen Dreiecke an ihren Eckpunkten entsteht ein Netz, die sogenannte Mesh-Struktur. Sie ist die Inspirationsquelle der Relief-Vertiefung, die auf der Fassade des Boarding House zu sehen sind und die Kristallen ähneln. Von diesen Kristallen entwickelte das Designteam der FIT insgesamt drei Varianten, die sich in Größe und Geometrie unterscheiden.

Durch eine geplant zufällige Anordnung der unterschiedlichen Kristalle entstanden verschiedene Musterbilder, aus denen vier finale Motive ausgewählt wurden. Damit sich die mehr als 3.000 Fassadenplatten, aus denen die Außenfassade des Boarding House besteht, zu einem homogenen Ganzen zusammenfügten, wurde von den Produktentwicklern der FIT ein Plan entwickelt, welche Platte an welcher Stelle wie anzubringen ist.

Fassaden-Kristall

Vom Prototyp zur fertigen Fassade

Da die Additive Fertigung der Kristalle deutlich günstiger war als das konventionelle Fräsen, wurden die einzelnen Reliefs aus Aluminium im Laserschmelzen (Laser Melting bzw. PBF-LB/M) produziert. Die Formen wurden anschließend gestrahlt, plan geschliffen und mit PU ausgeschäumt. Durch das Einbringen von Gewinden konnten sie abschließend auf Pressplatten montiert werden.

Mithilfe dieser Platten wurden erste Testpressungen bei Verotech durchgeführt und Probemuster hergestellt. Nachdem der endgültige Fertigungsprozess bei der STO-Tochter definiert war, wurden die finalen Pressplatten von FIT montiert und die Produktion beim Fassadenhersteller gestartet.

Das Werkzeug wurde dazu in einen Rahmen gelegt und mit dem pulverförmigen Fassadenmaterial bedeckt. Das Material wurde zusammengepresst, wodurch sich das Relief in die Fassadenplatte einprägte. Abschließend wurden die Platten gebrannt und unbehandelt auf der Baustelle angeliefert. Nachdem die Platten entsprechend des Fassadenplans montiert waren, erhielten sie ihre abschließende schwarze Lackierung. Zusammen mit den goldenen Balkonen verleihen sie so dem kubischen Gebäude sein außergewöhnliches Erscheinungsbild.

Fassade

Die speziellen Prozess-Anforderungen

Die besondere Herausforderung in diesem Projekt bestand darin, eine Brücke zwischen den Individualisierungswünschen des Bauherrn und den Möglichkeiten der industriellen Fassadenfertigung zu schlagen, um die strengen Kosten- und Qualitätsvorgaben einzuhalten. Das ist FIT durch die Entwicklung eines additiv gefertigten Spezialwerkzeugs gelungen. Dadurch wurde es möglich,

  • eine einmalige Fassadengestaltung zu kreieren
  • ein kostengünstiges Werkzeug für die einzelnen Fassadenelemente herzustellen,
  • die schnelle und wirtschaftliche Produktion der Verlegeplatten sicherzustellen und
  • eine große Fassadenfläche zu realisieren.

Sie suchen nach einem Spezialwerkzeug für Ihre Anwendung? Dann sprechen Sie uns an. Gemeinsam finden wir mit Rapid Tooling eine Lösung.


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Der Weg zu Ihrem Spezialwerkzeug

Service

Inhalt

Ergebnis

Machbarkeitsprüfung
Wir besprechen mit Ihnen Ihre individuelle Ausgangssituation und Zielsetzung. Auf dieser Basis entwickeln wir für Sie eine Empfehlung für die Herstellung des Werkzeugs.
Sie erhalten konkrete Handlungsempfehlungen für notwendige Anpassungen Ihrer Konstruktion sowie Angaben zu den Herstellkosten und -zeiten.
Werkzeugkonstruktion
Auf der Grundlage Ihrer Zeichnung oder Ihrer CAD-Daten konstruieren unsere Experten ein Werkzeug, das schnell und kostengünstig additiv hergestellt werden kann.

Sofern gewünscht, entwickeln wir Ihnen auch ein neues Design für Ihr Werkzeug.
Ein fertigungsgerechter Datensatz für den 3D-Druck ist erstellt.
Werkzeugherstellung
Wir fertigen das Werkzeug aus dem gewünschten Material mit dem passenden 3D-Druckverfahren (inkl. erforderlicher Nachbearbeitung), verpacken es transportsicher und senden es an den Ort Ihrer Wahl.
Sie haben ein einsatzfähiges Werkzeug vorliegen.
Prozessbegleitende Qualitätssicherung
Wenn Sie es wünschen, führen wir eine produktionsbegleitende Qualitätsprüfung laut Ihren Spezifikationen durch.
Ihnen liegen die entsprechenden Qualitätsnachweise vor.

Fakten zum Fassadenwerkzeug

FIT Lösung:Rapid Prototyping (Pilotserien)
Leistungsumfang:Werkzeugdesign
Additive Fertigung und Nachbearbeitung der Reliefformen
Montage der Presswerkzeuge
Projektdauer:6 Monate (von der Idee bis zur fertigen Fassade)
Bauteilabmessung:64 x 43 x 38 mm (kleiner Kristall)
Losgröße:40 Stück
Material (Werkzeugfertigung):Aluminium (AlSi10Mg)
Herstellverfahren (Werkzeugfertigung):Strahlen
Planschleifen
PU-Schäumen der Formen (inkl. Gewindebohrung)

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Vorteile

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Christian Wiesner

Ihr Ansprechpartner

Christian Wiesner
Projektexperte Architektur

+49 (0) 9492 9429 202

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