Wie wird der 3D-Druck für den Wassersport genutzt?

Der Sommer ist nun schon seit einigen Wochen da und die Menschen fahren in den Urlaub: Man denkt an das Meer, an feine Sandstrände und an die wohlverdiente Erholung. Außerdem werden die Olympischen Spiele 2024 beginnen, was einige sportliche und intensive Tage ankündigt. Aus diesen beiden Gründen möchten wir Ihnen heute einen Artikel über den Einsatz des 3D-Drucks im Wassersportbereich vorstellen. Ob Surfen, Windsurfen, Schwimmen oder Kajakfahren – die 3D-Technologie bietet erhebliche Vorteile: kürzere Herstellungszeiten, individuell gestaltetes Zubehör, bessere Leistung usw. Die 3D-Technologie ist ein wichtiger Bestandteil des Wassersports. Sie ermöglicht es auch, die Umweltauswirkungen dieser Sportarten zu verringern, was heutzutage ein besonders wichtiger Punkt ist. Wir möchten Ihnen einige Projekte vorstellen, die 3D-Druck und Wassersport miteinander verbinden, wobei die Liste keinen Anspruch auf Vollständigkeit erhebt. Wir wünschen Ihnen allen einen schönen Sommer!

Surfing

Surfbretter von WYVE 

WYVE wurde 2019 von zwei befreundeten Ingenieuren und Surfern gegründet und ist ein französisches Start-up-Unternehmen, das auf additive Fertigung setzt, um Surfbretter zu entwerfen. Sie nutzt die Extrusion von Material, um den Kern von Surfbrettern herzustellen. Dieser enthält eine Lattice-Struktur, um die mechanischen Parameter von einem Surfbrett zum anderen ändern zu können. Je nach Surfniveau und Nutzung des Boards spielt WYVE mit der Dicke und Dichte des Drucks, um ein maßgeschneidertes Produkt herzustellen, sei es in Bezug auf Vibrationen, Gewicht, Torsion etc. Darin liegt der Nutzen der additiven Fertigung. Heute bietet das französische Unternehmen mehrere Brettmodelle an, die es in ein Dutzend Länder liefern kann.

Nachhaltiges Surferlebnis mit YUYO

YUYO, ein innovatives Unternehmen mit Sitz in Südfrankreich, hat die ersten nachhaltigen Surfbretter aus dem 3D-Drucker entwickelt. Sie versuchen, das Surferparadoxon zu lösen, indem sie umwelt- und ozeanfreundliche Boards anbieten. Durch die Nutzung des großformatigen 3D-Drucks und der Fortschritte bei Bioverbundwerkstoffen stellt YUYO Surfbretter aus natürlichen oder recycelten Materialien her. Ihr Filament für den 3D-Druck besteht vollständig aus Kunststoffabfällen. YUYO verwendet außerdem natürliche Basaltfasern und ein biobasiertes Harz auf Leinölbasis. Die additive Fertigung ermöglicht es, auf verantwortungsvolle Weise individuelle Boards auf Abruf herzustellen und so zum Erhalt der aquatischen Ökosysteme beizutragen.

Paradoxal Surfboards

Mit Paradoxal Surfboards stellen wir Ihnen ein weiteres Projekt aus dem deutschen Nachbarland Frankreich vor. Genauer genommen entstand die Idee dazu an der bretonischen Küste im Westen Frankreichs. Paradoxal Surfboards wurde 2019 von Jérémy Lucas gegründet, welcher auf der Suche nach einer Verwertung von Grünalgen war, welche an der bretonischen Küste im Übermaß angespült werden. Also beschloss der Surfer, diese für 3D-gedruckte Surfbretter zu nutzen und damit zwei Fliegen mit einer Klatsche zu schlagen. Die Algenabfälle sollen zukünftig als umweltfreundliches Material für die additive Fertigung von Surfbrettern genutzt werden. Obwohl der erste Prototyp noch aus PLA hergestellt wurde, entwickelt das Startup derzeit ein thermoformbares Material auf der Basis von Grünalgenpulver, welches in Kombination mit recyceltem Dyneema in zukünftigen Modellen verwendet werden soll.

Der erste Prototyp von Paradoxal Surfboards. (Bild: Paradoxal Surfboards)

Surf-Flex Lab: Wissenschaft hinter dem Surfen

An der australischen Universität von Wollongong arbeitet ein multidisziplinäres Team daran, das Surferlebnis für Sportler zu verbessern. Im Rahmen des Surf Flex Lab-Projekts kombiniert ein Team aus Surfern und Ingenieuren sein Fachwissen in beiden Bereichen, um Technologien für den Sport zu entwickeln. Das Projekt wendet strenge wissenschaftliche Methoden an und nutzt fortschrittliche Technologien, um die Surfausrüstung zu verbessern. Der Schwerpunkt ihrer Forschung liegt auf der Optimierung des Designs von Flossen und Brettern. Ein Beispiel für ihre Arbeit sind die 3D-gedruckten Flossen, die sie als Alternative zum teuren Spritzgussverfahren entwickelt haben. Das Design wurde von den Flossen der Buckelwale inspiriert. Dieses Design war leistungsfähiger und konnte an die individuellen Bedürfnisse des Surfers sowie an die Wellen angepasst werden. Wenn Sie sich auch für das Surfen und die Wissenschaft dahinter interessieren, finden Sie die neuesten wissenschaftlichen Veröffentlichungen des Unternehmens im freien Zugang.

(Bild: Surf-Flex Lab)

Blueprint Surf

Angesichts der vielen ökologischen Probleme, mit denen der Ozean derzeit konfrontiert ist, sollte es nicht überraschen, dass diejenigen, die den Ozean lieben, versuchen, ihn zu schützen, einschließlich der Surfer, wie aus dieser Liste hervorgeht. Ein weiteres Beispiel aus den USA sind die Gründer des in Portland, Maine, ansässigen Unternehmens Blueprint Surf, die auf den 3D-Druck setzen, um umweltfreundlichere Bretter herzustellen, die sie ohne Schuldgefühle verwenden können. Das Unternehmen nutzt die großtechnische Herstellung von Polymeren und PETG, um einen 3D-gedruckten Rahmen herzustellen, der dann mit einer weichen Verbundstoffhaut ummantelt wird, um ihn für das Surfen geeignet zu machen. Das Unternehmen hofft, die Branche umweltfreundlicher zu machen, indem es den Export großer Mengen von Surfbrettschaum aus Südostasien verhindert und stattdessen 3D-Drucker in jedem Surfgebiet aufstellt, damit die Kunden ihre Bretter vor Ort beziehen können.

Der 3D-gedruckte Rahmen des Surfboards mit Mitbegründer Luke Diehl. (Bild: Blueprint Surf)

Die nachhaltigen Surfbretter von Swellcycle

Das in Santa Cruz, Kalifornien, ansässige Unternehmen Swellcycle hat sich auf die Herstellung nachhaltiger Surfbretter durch 3D-Druck und recycelte Materialien spezialisiert. Ihr Ziel ist es, Surfern leistungsstarke Bretter zu bieten und gleichzeitig die Umweltverschmutzung zu reduzieren. Zu diesem Zweck verwendet Swellcycle recycelte Kunststoffe wie PETG aus Krankenhausausrüstungen, Reste alter Surfbretter, ausgediente oder nicht mehr zu reparierende Produkte sowie biobasierte Harze. Aus den gesammelten Materialien werden dann die Filamente für den FDM-3D-Druck der Swellcycle-Surfbretter hergestellt. Ein perfektes Beispiel für Umweltfreundlichkeit und Kreislaufwirtschaft.

Kajaks, Segelboote und Zubehör

Ein durch 3D-Druck und maschinelle Bearbeitung hergestelltes Kajak

Das so genannte Värmdö ist ein 3D-gedrucktes Kajak, das Teil eines Projekts ist, das von den schwedischen RISE-Forschungsinstituten in Zusammenarbeit mit ADAXIS geleitet wird. Ziel dieser Initiative war es, maschinelle Bearbeitung mit großformatiger additiver Fertigung zu kombinieren, um ein Kajak in Lebensgröße aus recycelten Materialien herzustellen. Zur Durchführung des Projekts wurde die ADAXIS-Software AdaOne verwendet, um die Werkzeugwege sowohl für den 3D-Druck als auch für die anschließende Bearbeitung zu erstellen. Darüber hinaus verwendete das Forschungsteam einen Hochleistungs-Granulat-Extruder, der am Ende eines ABB IRB6700-Roboterarms angebracht war, um das endgültige Kajak-Design zu erstellen. Schließlich wurden alle Luken geöffnet, Löcher gebohrt und die Unterseite des Rumpfes gefräst. Dieses interessante Projekt eröffnete viele Studienfelder, insbesondere im Bereich des Wassersports, wie z. B. die Verwendung von recycelten Materialien oder 3D-Druck auf nicht ebenen Oberflächen.

(Bild:ADAXIS)

AMAZEA

Die AMAZEA-Scooter des deutschen Unternehmens JAMADE, bieten sowohl über als auch unter Wasser ein Abenteuer und wurden mit einem großformatigen 3D-Drucker von BigRep entwickelt. Pro HT, ein von BigRep entwickeltes Material, wurde für die Herstellung der Roller verwendet, weil dieses temperaturbeständig ist und eine geringe Schrumpfung aufweist. Da 75 % des Scooters mit Hilfe der additiven Fertigung hergestellt wurden, ist AMAZEA vollkommen wasserdicht. Durch die Herstellung des Scooters in einem einzigen Arbeitsgang konnte das Unternehmen auf eine restriktive Montage verzichten und somit das Risiko von Lecks minimieren.

Der 3D-gedruckte Aquascooter AMAZEA sorgt für Spaß im Wasser. (Bild: JAMADE)

3D-gedrucktes Segelboot

Caracol hat in Zusammenarbeit mit NextChem ein Segelboot per 3D-Druckverfahren hergestellt. Das Besondere am Segelboot Beluga ist, dass es in nur 40 Stunden in einem Rutsch hergestellt werden konnte. Dazu kam das Caracol Robotersystem zum Einsatz und deren proprietäre LFAM-Technologie. Die von Caracol entwickelten Algorithmen machen es möglich, den Extrusionskopf des Robotersystems in verschiedenen Winkeln auszurichten, wodurch Überhänge, hohle und geometrisch komplexe Designs gedruckt werden können. Als Material wurde Polypropylen mit 30 % Glasfaser verwendet. Dadurch konnte ein sehr leichtes Segelboot produziert werden, welches darüber hinaus auch umweltfreundlich ist, denn das verwendete MyReplastTM-Material ist recycelt. Mit seinem 3D-gedruckten Segelboot setzt sich Caracol so auch aktiv für die Kreislaufwirtschaft ein.

(Bild: Caracol)

Creaform unterstützt das American Magic-Team

Das American Magic-Team des New York Yacht Clubs tritt dieses Jahr am 36ten America’s Cup an und arbeitet zur Verbesserung seines Bootes mit Creaform, einem führenden Unternehmen im Bereich der 3D-Messtechnik, zusammen. Während des gesamten Projekts wird das Team mit modernster Messtechnik ausgestattet, darunter 3D-Scanner in Messtechnikqualität, optische Koordinatensysteme für die Photogrammetrie sowie Scan-to-CAD und Inspektionssoftware. Diese Technologien sollen die Entwicklung wichtiger Komponenten für die Foiling-Einrumpfyachten beschleunigen. Die Möglichkeit, Oberflächen mit Creaform-Scannern zu scannen, sparte den Bootsbauern viele Stunden Arbeit, was wiederum Anpassungen an anderen Teilen des Boots ermöglichte und die Bootsgeschwindigkeit positiv beeinflusste. Generell erlaubt die Technologie, von Menschen entworfene Formen in den Computer zu übertragen, zu modifizieren und an andere Werkzeuge weiterzugeben. Das Team und das Boot wurden so optimal auf den Wettbewerb vorbereitet und können ihre Chancen auf den Gewinn des America’s Cup erhöhen.

FINIS druckt 3D-Prototypen von Taucherbrillen

FINIS, Inc. ist ein in Kalifornien ansässiges Unternehmen, das moderne Produkte für Schwimmer entwickelt. Das Team begann mit den FDM-3D-Druck und erkannte bald, dass isotropere Teile benötigt werden, weshalb sie sich dann dem SLA-Druck zuwendeten. Hier nutzen sie den Form 3+-Drucker von Formlabs, der vor allem durch seine vielfältige Auswahl an verfügbaren Materialien überzeugt. Für den Druck wurde das Silicone 40A Harz verwendet, ein 100 prozentiges Silikonharz, das flexible und weiche Teile herstellen kann, die innerhalb eines Tages gedruckt werden und zudem langlebig sind. Ein großer Vorteil für das Unternehmen ist die Fähigkeit, neue Ideen für Teile direkt umzusetzen. Designs können schnell verändert, gedruckt und anschließend im Pool getestet werden. Mit der Verwendung des Harzes verbesserten sich die Prototypen erheblich und auch bei den Tests im Pool überzeugten die 3D-gedruckten Taucherbrillen, da sie weich sind und gleichzeitig gut abdichten. Das Team integrierte den 3D-Druck in ihren Entwicklungszyklus, um Designs zu verbessern und Tests durchzuführen, was zur Herstellung besserer Produkte beiträgt.

(Bild: FINIS)

Der elektrische Propulsor ‚Made in Spain‘.

Das Unternehmen Pantur hat in Zusammenarbeit mit dem Startup Electric Sea (eSea) einen tragbaren elektrischen Propeller entwickelt, der sich an verschiedene Boote und Wassersportgeräte anpassen lässt. Er kann leicht in Surfbretter, Paddelbretter und Kajaks integriert werden. Dieses innovative Produkt zeichnet sich durch seine Leichtigkeit, Autonomie und Benutzerfreundlichkeit aus und bietet technische Unterstützung und Sicherheit bei widrigen Bedingungen auf See. Ein entscheidender Aspekt des Projekts war der Einsatz des 3D-Drucks zur Entwicklung und Herstellung des Motorgehäuses. Dieses Verfahren ermöglichte die schnelle Herstellung von Prototypen und Formen, wodurch Kosten und Produktionszeiten reduziert werden konnten. Außerdem wurde die Qualität, Festigkeit und Leichtigkeit gewährleistet, die das Produkt unter Meeresbedingungen benötigt. Der 3D-Druck als Herstellungsverfahren hat sich als wertvolles Werkzeug für die Optimierung des Propellers erwiesen und macht ihn zu einer idealen Option für Sport- und Rettungsmannschaften.

(Bild: Interempresas)

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