Soft Solids

Beim Bau ihres Spinnennetzes erzeugt die Spinne durch mehrere Drüsen verschiedene Fäden mit unterschiedlichen Eigenschaften, die sie in einem funktionalen Gitter zueinander anordnet. Ihr Prozess der Flächenherstellung durch Extrusion von Material, lässt sich in Analogie zur Technologie des 3D-Drucks sehen. Inspiriert vom Spinnennetz wurde deshalb erforscht, wie sich diese digitale Fertigungstechnologie, in Verbindung mit Techniken des Webens, dafür eignet, textile Gitterflächen zu erzeugen.

Der 3D-Druck wird als textile Konstruktionstechnik eingesetzt, die Kettfäden zu einer Fläche verbindet. Auf ihrer Basis entstehen durch das Überkreuzen von flexiblen und festen Fadensystemen offene, zusammenhängende Flächen, in denen Garne und 3D-Druckfilament miteinander kombiniert sind. Durch die Verbindung der gegensätzlichen Werkstoffe ergeben sich Materialeffekte zwischen Beweglichkeit und Formstabilität. Die Kettdichte sowie die Wahl der Garne und des Filaments können variiert werden, um unterschiedliche Materialdichten und -eigenschaften zu erreichen. Wie beim Prozess des Webens werden die Ketten im Rapport Stück für Stück bedruckt, sodass sich Material in unbegrenzter Länge herstellen lässt. Das Projekt skizziert das Konzept, die Funktionen eines 3D-Druckers durch das Hinzufügen von Add-Ons wie z.B. eines Waren- und Kettbaums zu erweitern. Die Technologie des 3D-Drucks kann so als Teil einer mehrstufigen textilen Prozesskette gedacht werden. Die entstandenen Flächen aus Garnen und 3D-Druckfilament lassen sich anschließend z.B. durch thermoplastische Prozesse weiterbearbeiten.

Die Kombination der Filamente und Garne erfolgt von vorneherein unter ökologischen Gesichtspunkten. Dabei entstehen zwei Gruppen von Kompositmaterialien mit unterschiedlichen Materialzyklen. Für diese praxisorientierte Designuntersuchung wurden zwei Materialsysteme etabliert: Zum einen werden biobasierte und kompostierbare Filamente (PHB) mit natürlichen Fasern kombiniert, was eine Kompostierung auf natürliche Weise ermöglicht. Zum anderen entsteht ein Monomaterial aus der Kombination von PLA-Filament und PLA-Garnen, das durch Sortenreinheit ein Recycling der Materialien garantiert.