Lemki Robotix und iSCALE3D über 3D-gedruckte, bionische Wohnmobile

Lemki Robotix ist ein deutsch-ukrainisches Startup und ein Innovator auf dem Gebiet des großformatigen 3D-Drucks mit Verbundwerkstoffen. Nun präsentiert das Unternehmen seine neueste Entwicklung: ein 3D-gedrucktes Wohnmobil, das die Möglichkeiten der additiven Fertigung und anderen modernen Technologien eindrucksvoll demonstriert. Bald soll der Prototyp in die Massenproduktion gehen, aber vorher konnten wir mit Lemki Robotix sprechen, um mehr über den ersten 3D-gedruckten Camper zu erfahren!

3DN: Könnten Sie Lemki Robotix kurz vorstellen und erzählen, wie es zum Zusammenschluss mit iSCALE3D kam?

Unser Team arbeitet seit 2014 mit Robotik und CNC-Maschinen. Dieser Bereich ist für uns nicht neu, aber wir sind immer bestrebt, neue Horizonte zu eröffnen. Im Jahr 2021 begannen wir mit der Entwicklung des ersten 3D-Druckers für den Betondruck. Wir haben unseren eigenen Extruder und unsere eigene Druckmasse hergestellt, aber schließlich beschlossen wir, uns auf den 3D-Druck mit Verbundwerkstoffen zu konzentrieren. Unserer Meinung nach ist diese Technologie flexibler und ermöglicht es uns, Materialien an bestimmte Aufgaben anzupassen. Im Jahr 2022 begannen wir dann mit dem Bau eines eigenen 3D-Druckers für den Großflächendruck mit Verbundwerkstoffen (FGF-Druck) und im selben Jahr wurde der erste Prototyp auf der Grundlage des KUKA-Roboters hergestellt. Wir entwickelten auch eine Software, die es uns ermöglichte, eine Reihe von Druckexperimenten durchzuführen: vom Testen der Bewegungsabläufe über die Einstellung der Extrusionsgeschwindigkeit bis hin zur Kombination von Materialien. Im selben Jahr schlossen sich Lemki Robotix und iSCALE3D zusammen, um alles zu entwickeln, was für den 3D-Druck in großem Maßstab benötigt wird, von der Herstellung der Druckausrüstung bis hin zum kleinsten Detail des fertigen Produkts. Wir haben uns auf die Entwicklung parametrischer Modellierung spezialisiert, die es uns ermöglicht, Designs effizient anzupassen – von Änderungen am Winkel der Karosserie bis zur Neupositionierung von Türen und Streben. Dies erleichtert die Optimierung von Produktionsprozessen und ermöglicht es uns, schneller auf Kundenwünsche einzugehen.

Der Camper eignet sich für eine dreiköpfige Familie. (Bild: Lemki Robotix)

3DN: Könnten Sie uns mehr über den DISCOVER 3D erzählen?

Der DISCOVER 3D ist unser drittes erfolgreiches Wohnmobil, das im 3D-Druckverfahren hergestellt wurde. Die ersten beiden Prototypen wurden nach Tests verbessert, wodurch wir Druckwege, Design und Materialien optimieren konnten. Die Karosserie des Wohnmobils besteht aus recyceltem Polypropylen (circa 7400 Flaschen) mit Glasfasern (30 %) und einem Modifikator, der die inneren Spannungen abbaut. Die Türen bestehen aus recyceltem Polyurethan, was ihre Stabilität in einem Temperaturbereich von -35°C bis +60°C gewährleistet.

Besonders stolz sind wir auf die enge Zusammenarbeit mit anerkannten Designern: Oksana Zadiranchuk, eine renommierte Designerin der Ukraine, entwickelte das harmonische Äußere des DISCOVER 3D. Marian Stehura, ein talentierter Innenraumdesigner, schuf ein einzigartiges, bionisch inspiriertes Interieur, das sowohl modern als auch ergonomisch ist. Darüber hinaus ist der Camper mit autonomen Batterien ausgestattet, an welche Solarzellen angeschlossen werden können. Auch bietet er Sensoren zur Überwachung wichtiger Parameter wie Temperatur, Wasserstand und Batterieladung, wodurch er als nachhaltig angesehen werden kann und er sich für jede Klimazone eignet.

Auch von Innen bietet der Camper ausreichend Platz und Komfort. (Bild: Lemki Robotix)

3DN: Welche Technologien und Materialien verwenden Sie und warum?

Heute verwenden wir eine breite Palette von Verbundwerkstoffen, z. B. eine Mischung aus recycelten Kunststoffen mit Glasfasern, Kohlefasern oder mineralischen Füllstoffen. Verbundwerkstoffe wählen wir für den Druck von Möbeln und Booten oder für die Herstellung von Fassadenschildern sowie für Strukturteile des Maschinenbaus.  In Zusammenarbeit mit Bohdan Savchenko, Professor an der Universität Kiew und Doktor der technischen Wissenschaften, haben wir eine Reihe von Materialien verbessert, die wir in unseren Projekten verwenden. Die Karosserie unserer Wohnmobile wird aus recyceltem Polypropylen mit 30 % Glasfasern hergestellt. Ein Modifikator hilft dabei, interne Spannungen zu reduzieren. Die Türen bestehen aus recyceltem Polyurethan, das Stabilität in einem Temperaturbereich von -35 °C bis +60 °C gewährleistet. Dieser Materialmix sorgt für eine außergewöhnliche Widerstandsfähigkeit gegen Rost, hervorragende Schallisolierung und niedrige Wärmeleitfähigkeit, was sowohl Komfort als auch Langlebigkeit gewährleistet. Die additive Fertigung ermöglicht uns darüber hinaus eine Produktionszeit von drei bis sieben Tagen für den Hauptpart des Campers, was natürlich auch den Energieverbrauch verringert. 

Die erste Aufgabe bei der Herstellung betraf die parametrische Modellierung des Wohnmobilaufbaus. Dieser Ansatz ermöglichte es uns, das Modell schnell an verschiedene Neigungswinkel anzupassen, die Position der Hauptversteifungen leicht zu ändern und die Position der Türen und anderer Strukturelemente anzupassen. Diese Flexibilität in der Konstruktion vereinfacht die Optimierung der Produktionsprozesse erheblich und ermöglicht es uns, schneller auf veränderte Kundenanforderungen zu reagieren. Die zweite Aufgabe bestand darin, die Software für die Steuerung des Roboterdrucks zu testen. Hier lag das  Hauptaugenmerk auf der Parametrisierung der Roboterbahn, die eine einfache Einrichtung und Änderungen der Druckparameter in Echtzeit ermöglicht. Auch die preisgekrönte ukrainische Designerin Oksana Zadiranchuk spielte eine wichtige Rolle bei dem Projekt und verbrachte viele Stunden ihrer Arbeit damit, ein harmonisches Design des Gehäuses zu entwickeln. Ihre Ideen wurden von einem Team aus Ingenieuren, Roboterbedienern und 3D-Druckern umgesetzt. Der dritte erfolgreiche Druck war dann eine wichtige Etappe des Projekts, da er die meisten der zuvor von der Designerin festgestellten Mängel beseitigte. 

Erwähnenswert ist auch die Entwicklung des Druckmaterials, die von Bogdan Savchenko, Doktor der technischen Wissenschaften, einem anerkannten Experten auf dem Gebiet der Materialwissenschaft, durchgeführt wurde. Seine langjährige Erfahrung hat es uns ermöglicht, einen innovativen Verbundwerkstoff zu entwickeln, der Leichtigkeit, Festigkeit und Langlebigkeit vereint und ideal für die Herstellung von Wohnmobilaufbauten ist. Die 3D-Drucktechnologie, hier der Großflächendruck mit Verbundwerkstoffen (FGF-Druck), ahmt die besten Baumeister der Natur nach – die Insekten. Wie die Bienen verwenden wir ein Polymer und mischen es mit einem Mineral, um den perfekten Bauverbundstoff zu schaffen. Und wie die Ameisen legen wir es Schicht für Schicht aus und erschaffen so eine Struktur mit einzigartigen Eigenschaften. Es ist alles natürlich, und bionisches Design ist eine logische Erweiterung unserer Arbeit

(Bild: Lemki Robotix)

3DN: Was sind die Vorteile Ihrer Wohnmobile?

Die wichtigsten Vorteile sind vor allem die Langlebigkeit. Das bedeutet, dass unsere verwendeten Materialien nicht rosten und auch eine geringe Wärmeleitfähigkeit besitzen. Darüber hinaus verfügen sie über ein geringes Gewicht von nur etwa 400 kg bei einer Grundfläche von 5,5 m², also fast die Hälfte im Vergleich zu herkömmlichen Modellen. Ein weiterer Vorteil der Wohnmobile ist die Energieeffizienz, denn die aerodynamische Form und das geringe Gewicht senken den Kraftstoffverbrauch, insbesondere auf langen Strecken. Darüber hinaus bietet der 3D-Druck die Möglichkeit, völlig nahtlose, wasserfeste und hoch stoßfeste Strukturen zu schaffen. Traditionelle Camper erfordern oft eine aufwendige Abdichtung an Nähten und Verbindungen – ein Problem, das durch unsere Monolith-Bauweise vollständig entfällt. Aber auch die Nachhaltigkeit spielt eine wichtige Rolle, da sie bis zu 80 % recycelbar sind und lokale sind Reparaturen und Reprocessing komplett möglich sind. Ein weiterer wichtiger Punkt, ist dass die Camper bis zu 20 bis 40 % günstiger als traditionelle Camper sind, die von 20. 000 bis 40. 000 US-Dollar reichen können.

3DN: An welchen spannenden Projekten arbeiten Sie derzeit?

Derzeit arbeiten wir an neuen Modellen von Wohnmobilen, darunter einem Familienwohnmobil für vier Personen, aber auch an einem kompakten Haus für extreme Freizeitaktivitäten. Ein anderes Projekt sind kapselartige Wohnungen, welche vor allem für lange Reisen von Vorteil sein sollen. Unser Team hat kürzlich die Entwicklung und Patentierung eines Baumaterials auf der Grundlage von Steinpulver abgeschlossen. Nach der Erprobung planen wir den Bau von kleinen Häusern, die sich als Gästehäuser, Büros oder Werkstätten eignen, sowie den 3D-Druck von Kapselhotels mit einzigartigen Designs.

(Bild: Lemki Robotix)

3DN: Haben Sie noch abschließende Worte an unsere Leserschaft?

Wir bereiten uns bereits auf die Massenproduktion von Wohnmobilen vor und nehmen Vorbestellungen auf unserer Website entgegen. Die ersten Kunden werden ihre Wohnmobile bereits im nächsten Sommer erhalten. Auch hat unser Team ein neues Baumaterial auf der Basis von Steinpulver patentiert und nachdem die Tests positiv abgeschlossen sind, wollen wir es dann zum 3D-Drucken verwenden. Andere Ziele sind darüber hinaus das Drucken von winzigen Häusern für Gästezimmer oder Heimbüro, sowie Kapselhotels mit innovativem Design. Unser globales Ziel ist es, ein Netzwerk von 3D-Druckanlagen für den Druck von Möbeln, Booten, Wohnmobilen und Wohnungen zu schaffen. Wir sind zuversichtlich, dass diese Zukunft schon sehr bald Realität wird. Gerne können Sie HIER mehr über Lemki Robotix  erfahren.

Was halten Sie von Lemki Robotix und dem Camper? Lassen Sie uns dazu einen Kommentar da, oder teilen Sie es uns auf Facebook oder LinkedIN mit. Möchten Sie außerdem eine Zusammenfassung der wichtigsten Neuigkeiten im 3D-Druck und der additiven Fertigung direkt und bequem in Ihr Postfach erhalten? Dann registrieren Sie sich jetzt für unseren wöchentlichen Newsletter.

*Titelbildnachweis: Lemki Robotix