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12.07.2018

72 Drachen aus dem 3D-Drucker für den Londoner Kew Garden

3D Systems unterstützt Royal Botanic Garden bei Restauration der chinesischen Pagode

3D Systems feierte gemeinsam mit dem Historic Royal Palace in London die Neueröffnung der chinesischen Pagode im Kew Garden. Wie das XXL-3D-Druck-Projekt rund um das UNESCO-Weltkulturerbe ablief, recherchierte die Form+Werkzeug-Redaktion vor Ort.

  • Alles Gold, was glänzt: Die Originalfarbe wurde vom Team des Historic Royal Palaces rekonstruiert, das Gold ist keine Farbe, sondern Blattgold – wie es sich für einen königlichen Drachen gehört. © Hanser/Schröder

    Alles Gold, was glänzt: Die Originalfarbe wurde vom Team des Historic Royal Palaces rekonstruiert, das Gold ist keine Farbe, sondern Blattgold – wie es sich für einen königlichen Drachen gehört. © Hanser/Schröder

  • Aber fangen wir von vorne an: Wir befinden uns im Londoner Royal Botanic Garden, dem Kew Garden. Einem der ältesten botanischen Gärten der Welt. Er wurde 2003 von der UNESCO in die Liste des Weltkulturerbes aufgenommen. © Hanser/Schröder

    Aber fangen wir von vorne an: Wir befinden uns im Londoner Royal Botanic Garden, dem Kew Garden. Einem der ältesten botanischen Gärten der Welt. Er wurde 2003 von der UNESCO in die Liste des Weltkulturerbes aufgenommen. © Hanser/Schröder

  • Ein Highlight im Park ist die 1761 erbaute chinesische Pagode. Das Gebäude ist ein 50 Meter hoher Ziegelsteinbau... © Richard Lea-Hair - Historic Royal Palaces

    Ein Highlight im Park ist die 1761 erbaute chinesische Pagode. Das Gebäude ist ein 50 Meter hoher Ziegelsteinbau... © Richard Lea-Hair - Historic Royal Palaces

  • In allen 8 Ecken sollen Drachen drinstecken: Schon zu seiner Eröffnung im Jahr 1761 zierten viele (seinerzeit aus Holz geschnitzte Drachen) jede einzelne Etage. Hier ein aktuelles Bild 2018 mit den Rekonstruktionen. © Richard Lea-Hair - Historic Royal Palaces

    In allen 8 Ecken sollen Drachen drinstecken: Schon zu seiner Eröffnung im Jahr 1761 zierten viele (seinerzeit aus Holz geschnitzte Drachen) jede einzelne Etage. Hier ein aktuelles Bild 2018 mit den Rekonstruktionen. © Richard Lea-Hair - Historic Royal Palaces

  • Projektleiter Craig Hatto, Historic Royal Palaces, leitete die Restaurierungsarbeiten an der Pagode. Das Budget umfasste insgesamt 5,6 Mio. Euro. „Aus Holz wären die Drachen zu schwer gewesen, im Original betrug das Gewicht der Drachen auf der untersten Etage 2,5 Tonnen.“ © Hanser/Schröder

    Projektleiter Craig Hatto, Historic Royal Palaces, leitete die Restaurierungsarbeiten an der Pagode. Das Budget umfasste insgesamt 5,6 Mio. Euro. „Aus Holz wären die Drachen zu schwer gewesen, im Original betrug das Gewicht der Drachen auf der untersten Etage 2,5 Tonnen.“ © Hanser/Schröder

  • Ein mittlerer Drache wiegt heute leichte 9 kg. Für das Projekt wurden 72 Unikate gedruckt. In der untersten Etage sind die Drachen bis zu 2 m lang, die kleinsten im oberen Bereich ca. 1 m. Jede Figur ist individuell gefertigt, mit anderen Flügelhaltungen etc. © Rindle

    Ein mittlerer Drache wiegt heute leichte 9 kg. Für das Projekt wurden 72 Unikate gedruckt. In der untersten Etage sind die Drachen bis zu 2 m lang, die kleinsten im oberen Bereich ca. 1 m. Jede Figur ist individuell gefertigt, mit anderen Flügelhaltungen etc. © Rindle

  • Nick Lewis, Geschäftsführer On Demand Manufacturing bei 3D Systems, ist stolz auf diesen Auftrag: „Wir hatten genügend Kapazitäten, um diesen Großauftrag zeitnah zu erfüllen. Für den Druck der  Drachen liefen 50 Anlagen in Holland, England, Frankreich und Italien.“  © Hanser/Schröder

    Nick Lewis, Geschäftsführer On Demand Manufacturing bei 3D Systems, ist stolz auf diesen Auftrag: „Wir hatten genügend Kapazitäten, um diesen Großauftrag zeitnah zu erfüllen. Für den Druck der Drachen liefen 50 Anlagen in Holland, England, Frankreich und Italien.“ © Hanser/Schröder

  • Wie die Drachen entstanden: Das Team des Historic Royal Palaces ließ ein Urmodell aus Holz schnitzen, aus dem die anderen Figuren abgeleitet wurden. Die Drachen sollten so detailgetreu wie möglich sein – und aussehen wie handgeschnitzt. Das Modell wurde von 3D Systems eingescannt... © 3D Systems

    Wie die Drachen entstanden: Das Team des Historic Royal Palaces ließ ein Urmodell aus Holz schnitzen, aus dem die anderen Figuren abgeleitet wurden. Die Drachen sollten so detailgetreu wie möglich sein – und aussehen wie handgeschnitzt. Das Modell wurde von 3D Systems eingescannt... © 3D Systems

  • … und mit der 3D-Systems-Reverse Engineering Software Geomagic verarbeitet. © 3D Systems

    … und mit der 3D-Systems-Reverse Engineering Software Geomagic verarbeitet. © 3D Systems

  • Mit einem selektiven Lasersinterverfahren wurden weiße Drachen mit hochwertiger Oberflächenqualität gedruckt. Das verwendete Material, ein Polyamid-12-Nylonwerkstoff, ist sehr haltbar, um Wind und Wetter zu trotzen… Die Original-Holzdrachen überstanden damals nur 23 Jahre…. © 3D Systems

    Mit einem selektiven Lasersinterverfahren wurden weiße Drachen mit hochwertiger Oberflächenqualität gedruckt. Das verwendete Material, ein Polyamid-12-Nylonwerkstoff, ist sehr haltbar, um Wind und Wetter zu trotzen… Die Original-Holzdrachen überstanden damals nur 23 Jahre…. © 3D Systems

  • Gut bewacht von den ‚Royals‘: der Eingang der Pagode… © Hanser/Schröder

    Gut bewacht von den ‚Royals‘: der Eingang der Pagode… © Hanser/Schröder

  • Kaum läuft man 253 Stufen, schon ist man oben. © Hanser/Schröder

    Kaum läuft man 253 Stufen, schon ist man oben. © Hanser/Schröder

  • Von hier ein phantastischer Blick über London… Die Drachen müssen hier oben Windgeschwindigkeiten von bis zu 160 km/h aushalten. © Hanser/Schröder

    Von hier ein phantastischer Blick über London… Die Drachen müssen hier oben Windgeschwindigkeiten von bis zu 160 km/h aushalten. © Hanser/Schröder

  • Drachendetails: Die Drachen sind hohl, was sie leicht macht… und die Möglichkeit bietet, Löcher und Vorrichtungen zur Fixierung der Körper einzubringen. © Hanser/Schröder

    Drachendetails: Die Drachen sind hohl, was sie leicht macht… und die Möglichkeit bietet, Löcher und Vorrichtungen zur Fixierung der Körper einzubringen. © Hanser/Schröder

  • … und auf der Unterseite der Drachen Raum für die Nennung von Sponsoren bietet. © Hanser/Schröder

    … und auf der Unterseite der Drachen Raum für die Nennung von Sponsoren bietet. © Hanser/Schröder

  • Noch mehr Drachendetails… Dieser 73. Drache wurde als Anschauungsobjekt ‚zum Anfassen‘ gefertigt und landete auf der Wiese vor der Pagode… © Hanser/Schröder

    Noch mehr Drachendetails… Dieser 73. Drache wurde als Anschauungsobjekt ‚zum Anfassen‘ gefertigt und landete auf der Wiese vor der Pagode… © Hanser/Schröder

  • Noch mehr Drachendetails… Dieser 73. Drache wurde als Anschauungsobjekt ‚zum Anfassen‘ gefertigt und landete auf der Wiese vor der Pagode… © Hanser/Schröder

    Noch mehr Drachendetails… Dieser 73. Drache wurde als Anschauungsobjekt ‚zum Anfassen‘ gefertigt und landete auf der Wiese vor der Pagode… © Hanser/Schröder

  • Der Architekt der Pagode, William Chambers, ließ sich auf China-Reisen von chinesischen Gärten und Architektur zum Bau der Pagode inspirieren.  © Hanser/Schröder

    Der Architekt der Pagode, William Chambers, ließ sich auf China-Reisen von chinesischen Gärten und Architektur zum Bau der Pagode inspirieren. © Hanser/Schröder

  • Modell zur Erbauung der Pagode 1761. © Hanser/Schröder

    Modell zur Erbauung der Pagode 1761. © Hanser/Schröder

  • Hingucker in der unteren Etage: Blue Peter (inspiriert von der BBC-Kinderserie).  © Hanser/Schröder

    Hingucker in der unteren Etage: Blue Peter (inspiriert von der BBC-Kinderserie). © Hanser/Schröder

  • Zum Abschluss ein kleiner Abstecher ins Palmenhaus… © Hanser/Schröder

    Zum Abschluss ein kleiner Abstecher ins Palmenhaus… © Hanser/Schröder

  • Zum Abschluss ein kleiner Abstecher ins Palmenhaus… © Hanser/Schröder

    Zum Abschluss ein kleiner Abstecher ins Palmenhaus… © Hanser/Schröder

  • Für Sie gerne vor Ort: die Redakteurin der Form+Werkzeug. © Rindle

    Für Sie gerne vor Ort: die Redakteurin der Form+Werkzeug. © Rindle

  • Wer auch da war: Prince Charles - allerdings erst zwei Tage später © 3D Systems

    Wer auch da war: Prince Charles - allerdings erst zwei Tage später © 3D Systems

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Im Jahr 2003 nahm die UNESCO den Londoner Royal Botanic Garden, den Kew Garden, ins Weltkulturerbe auf. Ein Highlight des Kew Gardens ist eine chinesische Pagode, die im Jahr 1761 erbaut wurde. Der Architekt William Chambers ließ sich auf Reisen durch China inspirieren und verzierte jede einzelne Etage mit acht handgeschnitzten hölzernen Drachen, die aufwendig lackiert und vergoldet wurden. Leider hielten sie dem britischen Wetter nur gut 20 Jahre stand… Seitdem muss die aus Ziegelsteinen erbaute Pagode ohne ihren Schmuck auskommen.

Die Historic Royal Palaces, eine rechtlich unabhängige gemeinnützige Organisation, die im Auftrag des britischen Kultusministeriums Paläste und Parks des britischen Königshauses verwaltet, erhielt den Auftrag zur Restaurierung der Pagode mit einem Gesamtvolumen von 5,6 Mio. Euro. Die größte Herausforderung dabei war die Rekonstruktion der Drachen.

Die größten Herausforderungen bei der Rekonstruktion

Stehen einem Denkmalschützer nicht die Haare zu Berge, wenn er ein UNESCO-Gebäude mit Kunststoff-Elementen verziert? „Es gab mehrere Versuche, die Drachen zu ersetzen – alle sind gescheitert“, erklärt Craig Hatto, Projektleiter der Historic Royal Palaces. „Das hatte zwei Gründe. Zum einen war es schwierig, die Drachen so detailgetreu und natürlich wie möglich aussehen zu lassen – und wie aus Holz geschnitzt. Sie sollten ausdrucksstark sein und keine schlechten Kopien.“ Das zweite Problem war das Gewicht: Die Originaldrachen aus Holz hatten allein in der untersten Etage ein Gewicht von 2,5 Tonnen. Nach oben hin werden die Figuren zwar kleiner, aber insgesamt hält das Gebäude diesem Gewicht heute nicht mehr stand.

„Wir brauchten eine völlig neue Technologie. Forschung und Rekonstruktion dauerten drei Jahre, bis wir eine Ausschreibung für den 3D-Druck der Drachen starteten. Es gab nur wenige Anbieter, die das gewünschte Material im Angebot hatten – und auch die Kapazitäten für die Fertigung“, betont Craig. 3D Systems überzeugte letztendlich mit technischer Kompetenz und erhielt den Auftrag zum Bau der leichten und haltbaren Drachenstatuen.

Was 3D-Systems zu den Drachen beitrug

Für 3D-Systems begann der Auftrag mit der Lieferung eines Holz-Prototypens. Dieser war die Vorlage die die Geometrie – damit die Rekonstruktionen ‚wie geschnitzt‘ aussahen. Im ersten Schritt wurde das Holzmodell eingescannt und mithilfe der Geomagic-Reverse-Engineering-Software 3D-Daten erstellt. Schließlich wurden die Drachen mit einem selektiven Lasersinterverfahren mit hochwertiger Oberflächenqualität gedruckt.

“Wir hatten genügend Kapazitäten, um diesen Großauftrag annehmen zu können“, erklärt Nick Lewis, Geschäftsführer On Demand Manufacturing von 3D Systems. „Für den Druck der Drachen liefen 50 Anlagen in Holland, England, Frankreich und Italien.“

Warum die Drachen aus Kunststoff sein mussten

Für die Pagode wurden 72 Drachen gebaut, auf jeder Etage 8 Drachen – alles Unikate in Form und Farbe… Unten sind die Körper bis zu 2 m lang, die kleinsten Exemplare im oberen Bereich kommen auf ca. 1 m Länge. Warum die Drachen aus Kunststoff sein mussten:

  • Gewicht: Die Original-Drachen aus Holz wogen bis zu 2,5 Tonnen pro Etage, heute kommt ein mittlerer Drache auf gerade mal 9 kg, da er aus Kunststoff und hohl ist. Pro Etage liegt man damit zwischen 100 und 200 kg.
  • Zeit: Das „Von-Hand-Schnitzen aus Holz“ hätte sehr viel länger gedauert. Für das Projekt wurden aus einem Holzmodell alle weiteren Varianten abgeleitet und liegen heute als 3D-Daten vor. Ein Nachbau ist innerhalb weniger Tage möglich.
  • Haltbarkeit: Kunststoff hält länger als Holz, für die jetzigen Drachen in eine Haltbarkeit von 10 Jahren garantiert. Drohnen überprüfen von Zeit zu Zeit den Zustand. Das verwendete Material, ein Polyamid-12-Nylonwerkstoff, soll Wind, Regen und allen Temperaturen trotzen.
  • Befestigung: Die Drachenkörper sind hohl, in die Form konnten Löcher/Vorrichtungen zur Fixierung eingebacht werden - in dieser Form mit Holz nicht möglich.

Das Finishing in Gold

Die Lackierung der Drachen erfolgte ebenfalls im Hause 3D Systems – sie wurden nach genauen Vorgaben der Historic Royal Palaces von Kunsthandwerkern von Hand bemalt. Lediglich der Blattgoldauftrag wurde extern vergeben.


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Unternehmensinformation

3D Systems GmbH

Guerickeweg 9
DE 64291 Darmstadt
Tel.: 06151 357-310
Fax: 06151 357-111

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