Supraleitertechnik Aus Glasfaserfäden Kokons spinnen

»3D Cocooner« von Festo ist ein bionischer Technologieträger, der die Vorteile additiver Fertigungsverfahren mit der Präzisionssteuerung und Agilität eines industriellen High-Speed-Handlings vereint.

Festo präsentiert auf der Hannover Messe Neues aus seinem Bionic Learning Network und zum Thema Supraleiter.

Der »3D Cocooner« spinnt filigrane Gebilde und maßgeschneiderte Leichtbaustrukturen aus einem Glasfaserfaden, und mittels Supraleitertechnik lassen sich jetzt Objekte berührungslos über geschlossene Oberflächen hinweg und durch Schleusen hindurch transportieren.

Die Projekte des Bionic Learning Network dienen als Entwicklungsplattformen, die unterschiedliche Techniken und Komponenten kombinieren. »Dieses Jahr haben wir uns vor allem mit neuen Fertigungstechniken wie etwa ‚Digital Fabrication‘ und mit Leichtbaustrukturen auseinandergesetzt«, sagt Dr. Elias Knubben, Leiter Corporate Bionic Projects. »Zudem haben wir bei einem Exponat demonstriert, wie ein mögliches fliegendes Assistenzsystem in der zukünftigen Arbeitswelt aussehen könnte.« Die erste Neuheit aus dem Bionic Learning Network ist der »3D Cocooner«.

Bei seiner Entwicklung haben sich die Festo-Tüftler von Spinnen und Schmetterlingsraupen inspirieren lassen, die imposante Gebilde aus Spinnfäden erschaffen. »Ähnlich einer Raupe spinnt der ‚3D Cocooner‘ filigrane Gebilde und maßgeschneiderte Leichtbaustrukturen aus einem Glasfaserfaden«, erläutert Knubben. »Mittels eines vertikal angebrachten Tripods als Handling-System lässt sich die Spinndüse präzise bewegen, und die Glasfaser kann bei gleichzeitiger Laminierung mit UV-härtendem Harz zu den komplexen Strukturen verkleben.

Im Gegensatz zu anderen 3D-Druckverfahren werden diese Strukturen jedoch nicht schichtweise auf einer Fläche, sondern tatsächlich frei im Raum aufgebaut.« Das sei etwas Besonderes. Beim »3D Cocooner« liefert das virtuelle Designprogramm die Bauanleitung direkt an die Werkzeugebene. Dadurch gelingt es, die digitale Kette vom Entwurf bis zum fertigen Produkt ohne Umwege über die sonst üblichen Vertriebs-, Fertigungs- und Logistikkanäle zu überbrücken. Ebenfalls aus dem Bionic Learning Network stammt das Indoor-Flugobjekt »FreeMotionHandling«. Es besteht aus einem ultraleichten Karbonring mit acht adaptiven Propellern, in dessen Mitte eine drehbare Heliumkugel mit integriertem Greifelement sitzt. Dank der intelligenten Bordelektronik und dem eingesetzten Indoor-GPS kann die Kugel autonom in alle Richtungen manövrieren sowie Gegenstände eigenständig aufnehmen und an geeigneter Stelle abgeben. Mensch und Kugel können aber jederzeit problemlos und sicher miteinander interagieren.

Neue Perspektiven für den Arbeitsraum der Zukunft eröffnen sich: Dort könnte die Kugel dem Menschen als fliegendes Assistenzsystem dienen, etwa bei Arbeiten über Kopf, in schwindliger Höhe oder in schwer zugänglichen Räumen. »FreeMotionHandling besticht aber nicht nur durch seine einzigartigen Flugeigenschaften«, sagt Knubben. »Durch das Verdrehen der Kugel um bis zu 180 Grad lässt sich auch sein Greiferelement frei in alle Raumrichtungen positionieren.« Nähert sich die Kugel dem Greifobjekt, übernimmt sie ihre Bahnplanung mit Hilfe zweier integrierter Kameras selbst.