Bionische Strukturen

Bei bionischen Strukturen stoßen konventionelle Fertigungsverfahren an ihre Grenzen. Die Additive Fertigung hingegen gewährt maximale Konstruktionsfreiheit – ideal für die Bionik.

Bionischer Handling-Assistent: ein Greiforgan, das Gegenstände sanft, flexibel und dennoch kraftvoll greifen und sicher absetzen kann  Quelle: Festo AG & Co.KG).
Bionischer Handling-Assistent: ein Greiforgan, das Gegenstände sanft, flexibel und dennoch kraftvoll greifen und sicher absetzen kann Quelle: Festo AG & Co.KG).
Die Bionik überträgt Lösungen aus der Natur auf die Technik. Evolutionäre Prozesse haben biologische Strukturen in großer Fülle und Vielfalt geschaffen: 
Über 1 Million Tier- und rund 500.000 Pflanzenarten sind heute bekannt. Diese biologischen Systeme besitzen häufig optimal an ihren Lebensraum angepasste Formen und Strukturen, die mit minimalem Material- und Energieaufwand entstehen. Das interdisziplinäre Forschungsfeld Bionik will dieses riesige Potenzial nutzen, indem es die natürlichen Baupläne auf technische Anwendungen adaptiert.

Dabei besteht allerdings ein Problem: Das Fertigen der häufig komplexen Strukturen und Formen ist mit konventionellen Herstellungsverfahren bislang nur schwer oder gar nicht möglich gewesen. Erst die Additive Fertigung löst diese Herausforderung: Sie gewährt Entwicklern praktisch uneingeschränkte Konstruktionsfreiheit, außerdem spart die werkzeuglose Fertigung Zeit und Geld. Die bahnbrechende Technologie ermöglicht echte Innovationen in der Medizin, etwa im Bereich der Ergonomie, oder in der Luftfahrt, zum Beispiel bei der Aerodynamik.

Ein konkretes Beispiel ist das Herstellen eines bionischen Greiforgans, das Gegenstände sanft, flexibel und dennoch kraftvoll greifen und sicher absetzen kann. Seine Form und Funktion orientiert sich an der Natur. Mit der FORMIGA P 100 von EOS konnte Automatisierungsspezialist Festo schnell und wirtschaftlich die benötigten Teile in einer Kleinserie herstellen.

Das Ergebnis überzeugt: Dank der überlegenen Konstruktionsfreiheit ist das Produktionsverfahren extrem flexibel – es kann sich nach dem Design richten. Durch das Integrieren von Funktionen in die Bauteile direkt während der Fertigung konnte Festo die Zahl der Einzelteile und den Montageaufwand erheblich reduzieren. Der so entstandene Greifer ist leicht und langlebig. Auch die Wirtschaftlichkeit stimmt: Durch die werkzeuglose Herstellung konnte Festo Zeit und Geld sparen.

Klaus Müller-Lohmeier, Leiter Advanced Prototyping Technology bei Festo, ist begeistert: „Erst durch das Laser-Sintern konnten wir den Bionischen Handling-Assistenten sowie dessen Greiforgan, den adaptiven Greifer DHDG, herstellen. Aufgrund der Komplexität und der erforderlichen integrierten Funktionalität der Teile gibt es keinen alternativen Fertigungsweg.“

Kundenreferenz

Herstellung eines bionischen Greiforgans, das Gegenstände sanft, flexibel und dennoch kraftvoll aufnehmen und sicher absetzen kann.

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