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Holzmöbel aus dem 3D-Drucker

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Holzmöbel aus dem 3D-Drucker

Wissenschaftler der TU Dresden und der Westsächsischen Hochschule Zwickau entwickeln derzeit ein Verfahren für den 3D-Druck mit pastöser Holzmasse. Im Verbundvorhaben »Addwood« der FNR wird untersucht, ob das Verfahren z. B. bei der Herstellung holzbasierter Möbel angewendet werden kann. Der Möbelhersteller Freistil produziert anschließend Prototypen aus dem Produktsortiment des Praxispartners und bewertet deren Marktfähigkeit. Die Projektpartner verfolgen das Ziel, Gestaltungsentwürfe für Möbelprototypen klimafreundlich zu erstellen und an die ökonomischen und technischen Anforderungen des Möbelmarktes anzupassen. Als Ausgangsmaterial dienen naturbelassene Späne aus der Holzverarbeitung.

Das angewandte Fertigungsverfahren Liquid Deposition Modeling (LDM) wurde ursprünglich entwickelt, um dickflüssige Materialien wie Ton für den 3D-Druck einzusetzen. In den letzten Jahren gelangen Fortschritte im Bereich der additiven Fertigungstechnologien. Allerdings wurden nur wenige Versuche unternommen, natürliche Ausgangsmaterialien wie Holz für den 3D-Druck zu verwenden. Voruntersuchungen der Projektpartner zeigten, dass das additive Verfahren auch auf Holzbasis eine vielversprechende Technologie darstellt. Im Vergleich zu bisher angewandten Verfahren, etwa dem Fused Deposition Modeling (FDM), konnte der maximale Holzgehalt im Material von 40 Prozent auf fast 90 Prozent erhöht werden – ein großer Erfolg in puncto Nachhaltigkeit. Mit der Wahl des Bindemittels Methylcellulose auf Holzbasis schafften die Wissenschaftler schließlich eine zu 100 Prozent auf nachwachsenden Rohstoffen basierende 3D-Druck-Mischung.

Möbelhersteller produziert Prototypen

Um festzustellen, ob Holzspäne aus Sägewerken als Ausgangsmaterial geeignet sind, charakterisieren die Holzwissenschaftler die naturbelassenen Späne hinsichtlich ihrer Partikelgrößen und -formen. Auch die Holzart, der Einsatz von Verstärkungsfasern und die Wahl des Bindemittels nehmen Einfluss auf Festigkeit und Schwindverhalten des herzustellenden Materials und sind deshalb Teil des dreijährigen Untersuchungsprogramms. Darüber hinaus führen die Partner Untersuchungen zur Materialästhetik und der Nachbearbeitung des Werkstoffs durch.

Holzspäne werden bisher vorrangig energetisch verwertet. Ihr Einsatz im 3D-Druck für die Möbel- und Möbelteilfertigung kann die Wertschöpfung in der Möbelbranche nachhaltig und umweltschonend steigern. Die Nutzung neuer Potentiale von Holz in der Bioökonomie und eine ressourceneffiziente Kreislaufwirtschaft sind wichtige Schwerpunkte der Charta für Holz 2.0. Das Vorhaben leistet hierfür einen wichtigen Beitrag, weil es den Anteil stofflich genutzten Restholzes und das Potenzial von Holz für die Bioökonomie erhöht.

Das Projekt wird vom Bundesministerium für Ernährung und Landwirtschaft (BMEL) gefördert. Die FNR, Fachagentur Nachwachsende Rohstsoffe,  ist seit 1993 als Projektträger des BMEL für das Förderprogramm „Nachwachsende Rohstoffe“ aktiv und unterstützt das Verbundvorhaben »Addwood«.

 

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