Ein polnisches und schweizerisches Designteam hat eine Methode zur Herstellung aufblasbarer Stahlmöbel perfektioniert, die die Windenergie- und Baubranche revolutionieren könnte.
Die Designer – der Architekt Oskar Zieta und der Materialwissenschaftler an der Eidgenössischen Technischen Hochschule Phillipp Dohmen – haben die technische Technik entwickelt, um aus Stahl gefertigte Produkte leichter und kostengünstiger zu machen, ohne Kompromisse bei der Festigkeit einzugehen.
Die sogenannte freie Innendruckverformung (FiDU) erfordert lasergeschnittene Stahlbleche, die bis zu einem Fehler von plus oder minus 0,1 mm präzise geformt werden. Diese 1 mm-dünnen Bleche aus hochfestem Stahl werden dann robotergeschweißt, um höchste Präzision bei der Produktion zu gewährleisten.
Teil der Möbel
Das Konzept wurde zunächst bei der Herstellung von Möbeln getestet und Zieta Prozessdesign verfügt über eine Reihe von Leitern, Stühlen und Hockern. Die dreibeinigen Plopp-Hocker, die Zieta entworfen hat, werden als aufgerollte Rohre aus dünnem Stahlblech hergestellt.
Diese können dann über ein einfaches Ventil aufgeblasen werden, um einen soliden, leichten und stilvollen Sitz zu bilden. Aufgrund der inhärenten Festigkeit von Stahl und der innovativen FiDU-Technik kann der preisgekrönte Plopp-Hocker mehr als zwei Tonnen tragen.
Da die Druckluft nur zwischen 0,1 und 50 Bar betragen muss, können die so hergestellten Möbel sogar mit einer Fahrradpumpe aufgepumpt werden. Im Gegensatz zu bestehenden Hydroform-Methoden, die im Automobilsektor verwendet werden, ist FiDU nicht auf eine Form angewiesen, um den Stahl während des Aufblasens zu formen, sodass dies sogar zu Hause durchgeführt werden kann.
Aufgrund der inhärenten Festigkeit von Stahl und der innovativen FiDU-Technik kann der preisgekrönte Plopp-Hocker mehr als zwei Tonnen tragen.
Das bedeutet, dass sich das Metall beim Aufblasen entsprechend seinen natürlichen Eigenschaften verformt, wodurch die individuellen Konturen jedes Stücks einzigartig werden, auch wenn sie alle aus dem gleichen identischen Design stammen.
Während das Konzept der flach verpackten Möbel das Erscheinungsbild des Inneneinkaufs für immer verändert hat, bietet die FiDU-Methode noch mehr Komfort bei einem Bruchteil des Gewichts. Selbst der Transport zerlegter Möbel nimmt viel Platz in Anspruch, aber unaufgeblasene Plopp-Hocker nehmen im Vergleich zu einem vollständig geformten Möbelstück fast keinen Platz ein. Dies hat den Folgeeffekt, dass die mit dem Transport verbundenen Kosten und Emissionen deutlich gesenkt werden.
Dohmen sagt, dass die Entscheidung für Stahl auf einer Reihe von Faktoren beruhte. Festigkeit war ein entscheidender Aspekt, aber auch Zugänglichkeit und Kosten waren entscheidend. Das Designteam experimentierte mit anderen Materialien, aber die Flexibilität von Stahl bedeutete, dass er im Gegensatz zu Aluminium leicht kaltgeformt werden konnte.
Die FiDU-Technik hat Anwendungen, die von der Infrastruktur über erneuerbare Energien bis hin zur Raumfahrt reichen
Eine aufblasbare Stahlzukunft?
Dohmen sieht Chancen, die weit über Möbel hinausgehen. Aufgrund der Erfahrung des Designteams in der Architektur konzentriert sich seine Forschung auf Anwendungen im Bau- und Wohnungsbau, wobei sie Erfolge beim Bau einer kleinen Brücke mit einer aufblasbaren Stahlkonstruktion verzeichnen konnten
Das Team hat auch eine kleine Windkraftanlage entworfen und gebaut. Dohmen sagt, dass viele aktuelle Rotorblätter von Windkraftanlagen aus Plexiglas oder Kohlefaser-hergestellt sind, wobei jedes zwei-Meter-lange Blatt 600 € kostet. Mit FiDU hergestellte Stahlklingen kosten nur 25 € und sind langlebiger. Der Einsatz von Stahlkonstruktionstechnologie könnte hier die Kosten für die Einführung erneuerbarer Windenergie erheblich senken.
Dohmen und Zieta entwickeln eine Leitplanke, die entlang von Autobahnen verlaufen soll. Im Gegensatz zu anderen Anwendungen würden diese unter Druck stehen, so dass sie die gleiche Verformung aufweisen wie aktuelle Barrieren, was dazu beiträgt, Stöße zu absorbieren und die Sicherheit der Fahrer zu gewährleisten.
Dohmen sagt, dass dies mit einem Bruchteil des Materials möglich wäre, was den ökologischen Fußabdruck der Autobahnen weltweit massiv verringern würde.
Es ist klar, dass diese Technologie, die auf den Eigenschaften von Stahl basiert, die Flexibilität hat, fast überall eingesetzt zu werden. Tatsächlich ist es der Traum des Erfinders Zieta, FiDU für Konstruktionen im Weltraum zu nutzen, wo es aufgrund seines ultraleichten und kompakten Designs einzigartig geeignet wäre.
Bilder: Zieta Prozessdesign
