Die Große Pagode in Kew Gardens wurde 1761 während der Regierungszeit des englischen Königs George III errichtet. In den Jahren nach ihrer Einweihung war die Pagode ein Publikumsmagnet. Gerade die exotischen und Aufsehen erregenden Details, zu denen auch bemalte Drachen aus Holz gehörten, die die Ecken des achteckigen Gebäudes zierten, zogen die Menschenmengen an. In den 1780er Jahren wurden die Drachen aufgrund von Dachreparaturen abgebaut, und danach nicht mehr montiert. Hartnäckig hielt sich das Gerücht, dass die Drachenfiguren als Zahlung für die Schulden des Königs dienten. Historiker gehen aber heute davon aus, dass das Holz einfach nur im Lauf der Jahre verrottet war.
Als die HRP das Projekt in Angriff nahm, suchte die Organisation nach einer Möglichkeit, die großen Drachen zu ersetzen, die einmal das Gebäude geziert hatten und im Lauf der Geschichte verloren gegangen waren. HRP benötigte eine Lösung, mit der die Drachen authentisch ersetzt werden konnten, und die dem unfreundlichen Wetter standhalten würde, für das England berühmt-berüchtigt ist. Das On-Demand Manufacturing Team von 3D Systems (High Wycombe, UK) erstellte die leichten und haltbaren Drachen unter Einsatz eines Scan-to-CAD-Workflows mit der Geomagic-Software, eines selektivem Lastersinter-(SLS)-3D-Druckverfahrens und einer hochwertigen Oberflächenbearbeitung. Dank dieser Technologien in Verbindung mit dem Knowhow des Teams von 3D Systems und in vielen Arbeitsstunden, die in technische Entwicklung und in die Oberflächenbearbeitung einflossen, konnte das Projekt effizient und zu akzeptablen Preisen realisiert werden.
Präzise Details und hervorragende Oberflächen
„3D Systems bot uns den schnellen Durchsatz, die präzise Detailgestaltung und die hervorragende Oberflächenqualität, die wir für dieses Projekt benötigten“, erläutert Craig Hatto, Projektleiter bei Historic Royal Palaces. „Die technische Kompetenz des Teams von 3D Systems und die Möglichkeit, durch den SLS-3D-Druck leichte und haltbare Drachenstatuen herzustellen, waren zentrale Aspekte bei diesem Projekt.“
Geschnitzter Holz-Drache als Vorbild
Um die Drachen wieder zum Leben zu erwecken, bedurfte es einer einzigartigen Kombination von Forschung und Reverse Engineering auf Seiten des On-Demand Manufacturing Teams von 3D Systems, die es ermöglichte, diese Teile in kurzer Zeit digital zu fertigen. Dazu wurde ein aus Holz geschnitzter Drachen mit einem Faro Design Scan-Arm in die Geomagic Design X Reverse Engineering Software eingescannt. Der Einsatz von CAD-Technologien ermöglichte ein innovatives Design mit versteckten Merkmalen, die die Montage an der Pagode vereinfachten, wobei das Gewicht der hohlen Statuen verglichen mit einer Ausführung aus Holz um 60% niedriger war.
Diese durch den 3D-Druck erzielte Gewichtsreduktion sorgt dafür, dass das historische Gebäude weniger stark beansprucht wird und trägt dazu bei, dieses Denkmal für die Nachwelt zu erhalten. Das Team von 3D Systems nutzte die CAD-Daten außerdem für eine Skalierung der Drachen, die in unterschiedlichen Größen mit Längen von 1150 bis 1850 mm hergestellt wurden. Dabei wurde auch im Windkanal getestet wie die Drachen sich bei Starkwind verhalten. Damit der Dachschmuck nicht durch Verwirbelungen zu Resonanzschwingungen angeregt werden, hat jeder der 72 Drachen zudem eine etwas andere Form.
3D-Daten sorgen für Gestaltungsfreiheit
„Im 3D-Druck sind wir nicht auf Werkzeuge angewiesen“, erläutert Nick Lewis, General Manager, On-Demand-Fertigung, bei 3D Systems. „Die Verfügbarkeit von digitalen 3D-Daten gibt uns die Freiheit, Teile schnell und in an die Anwendung angepassten Größen zu produzieren.“
Drachen wurden einzeln von Hand bemalt
Die Drachen wurden auf den SLS-Druckern von 3D Systems aus Dura-Form PA gedruckt, einem haltbaren Polyamid-12-Nylonwerkstoff, dessen Aussehen und taktile Eigenschaften den ursprünglichen Drachen sehr nahe kommen. Dank seiner Auflösung und mechanischen Eigenschaften ist Dura-Form PA der ideale Werkstoff für komplexe dünnwandige oder aufsteckbare Teile. Im Falle der Drachen in Kew Gardens passten diese Eigenschaften sowohl zu den funktionalen Anforderungen der Montage als auch zu den ästhetischen Anforderungen bei der Restauration eines historischen Bauwerks. Nach dem Druck wurden die Drachen durch die Kunsthandwerker in den Werkstätten von 3D Systems einzeln von Hand bemalt.
„Wir haben schon oft 3D-Drucktechnologien in innovativen Anwendungen eingesetzt, aber wenn wir wie in diesem Falle Geschichte schreiben, dann ist das etwas ganz Besonderes“, meint Phil Schultz, Senior Vice President und General Manager, Kunststoffe und On-Demand Fertigung, bei 3D Systems. „Bei dieser Zusammenarbeit mit Historic Royal Palaces konnten wir neue Technologien für die Erhaltung eines historischen Wahrzeichens einsetzen – so dass dieses auch für kommende Generationen wieder in seiner früheren Schönheit erstrahlt. Dies verdeutlicht die Möglichkeiten und das Knowhow unseres On-Demand Manufacturing Teams. Aufbauend auf unserem umfassenden Portfolio an haltbaren Werkstoffen, 3D-Drucktechnologien und Reverse-Engineering-Software und dank unserer praktischen Erfahrung können wir individuell angepasste Lösungen entwickeln – ganz egal wie einzigartig die Anforderungen des Kunden sind.“
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