3D-gedruckte Modelle für großformatige Skulpturen

The Embrace ist ein öffentliches Kunstwerk von Hank Willis Thomas im Boston Commons, dem ältesten öffentlichen Park der USA. Es ist inspiriert von einem Foto, das die Umarmung zwischen Martin Luther King Jr. und seiner Frau Coretta Scott King im Jahr 1964 zeigt, nachdem sie erfahren hatten, dass er den Friedensnobelpreis erhalten hatte.

Ein symbolisches Denkmal

2017 schrieb die gemeinnützige Organisation Embrace Boston einen Wettbewerb für ein Denkmal aus, das das Erbe und die Präsenz der Kings in der Stadt würdigen sollte. Ziel war es, ein Symbol für Gleichberechtigung und Inklusivität zu schaffen, das zu Veränderungen anregen und soziale Gerechtigkeit in der Stadt Boston fördern sollte. Der Entwurf für „The Embrace“ wurde aus 126 Einsendungen von Künstlern und Architekten ausgewählt, da er zeigt, dass Liebe die ultimative Waffe gegen Ungerechtigkeit ist. Danach begann die eigentliche Arbeit zum Bau der Statue.

Skalierbarkeit über die traditionelle Fertigung hinaus

Der Entwurf einer 6 m hohen und fast 8 m breiten Bronzestatue erforderte das Fachwissen von Architekten, Ingenieuren und Handwerkern, um ihn in die Realität umzusetzen. Das bevorzugte Herstellungsverfahren für Bronzeskulpturen ist das Feingussverfahren. Traditionell wird bei diesem Verfahren ein maßstabsgetreues Modell des Bildhauers aus Ton geformt, das dann in Silikon abgeformt wird, um einen Abdruck der Skulptur herzustellen. Anschließend wird Wachs in die Silikonform gespritzt, um ein Wachsmodell der Skulptur herzustellen. Dieses Modell wird dann wiederholt in einen keramischen Schlicker getaucht und mit Sand bedeckt, so dass eine keramische Hülle um das Modell entsteht. Das Wachs kann dann in einem Autoklaven aus der Schale herausgeschmolzen werden, so dass ein Hohlraum in der Schale entsteht, in den die Bronze gegossen werden kann. Ein mehrstufiger, sehr komplexer und filigraner Prozess. Man kann sich nur vorstellen, wie aufwändig und langwierig die Herstellung eines maßstabsgetreuen Modells der geplanten „Umarmung“ gewesen wäre. Doch zum Glück gibt es heute eine Technologie, die das traditionelle Feingussverfahren um ein Vielfaches vereinfacht: 3D-Druck. Genauer gesagt, den 3D-Druck von PMMA.

Wie bei anderen 3D-Drucktechnologien wird das Design digital erstellt und bearbeitet. Künstler nutzen zunehmend digitale Designtechnologien, da sie volle Gestaltungsfreiheit sowie schnelle und einfache Änderungen ermöglichen. Für die Boston Commons-Skulptur haben die Künstler ebenfalls auf CAD-Design zurückgegriffen, um ein digitales Modell zu erstellen. Jetzt fehlte nur noch eine Gießerei, um die Skulptur zu gießen.

In Walla Walla wurden die CAD-Dateien von einem Gussexperten überprüft und skaliert. Die digitale Skulptur wurde dann in 608 Einzelteile zerlegt. Jedes der Stücke entspricht in etwa der maximalen Größe unseres VX1000 3D-Druckers: 1000 x 600 x 500 mm. Die Gießerei druckte alle Modelle auf ihren eigenen Systemen und wurde außerdem von unserem Werk in Michigan, USA, bei der zusätzlichen Produktion unterstützt. Was unsere Binder-Jet-Technologie für die Produktion der Statue so geeignet machte, war die Tatsache, dass sie es ermöglichte, den Bauraum bis zum maximal möglichen Füllstand auszunutzen und gleichzeitig höchste Präzision und Details zu ermöglichen. Walla Walla druckte auch ein komplettes Modell der Skulptur, um sich ein Bild von den Proportionen und Nahtverläufen zu machen und die Handhabung der einzelnen Teile zu beurteilen.

Die 3D-Drucker verwenden die Binder Jetting Technologie. Zunächst wird die digitale CAD-Datei digital in dünne Schichten zerlegt, von denen jede einen Querschnitt des Teils darstellt. Dann trägt ein Recoater eine 150µm dicke Schicht PMMA-Pulver auf eine Bauplattform auf, die dann von einem Druckkopf selektiv gedruckt wird. Jedes Teil stellt einen Querschnitt des zuvor geschnittenen Teils dar. Diese Prozessschritte werden wiederholt, bis die Teile vollständig gedruckt sind. Anschließend können sie aus der Jobbox entnommen, von Pulverresten gereinigt und nachbearbeitet werden. Zum Beispiel durch Infiltrieren mit Wachs, um eine glatte Oberfläche zu schaffen.

Nachdem die PMMA-Modelle gedruckt worden waren, wurden sie genauso behandelt wie herkömmliche Wachsmodelle, wie man sie vom traditionellen Feinguss kennt. Nach dem Aufbau der Keramikschale wurde das PMMA geschmolzen und hinterließ einen Hohlraum, in den geschmolzenes Metall – im Fall von „The Embrace“ Bronze – gegossen wurde. Nachdem das Metall erstarrt war, wurden die einzelnen Teile zusammengeschweißt und patiniert. Einschließlich des Gerüsts, das alles an seinem Platz hält, wiegt die endgültige Statue 19 Tonnen. Der gesamte Produktionsprozess dauerte zwei Jahre.

Wie der 3D-Druck die Zukunft der Bildhauerei einläutet

Heute steht The Embrace in den Boston Commons als Zeugnis für Gerechtigkeit und fortschrittlichen Wandel. Sie wird nicht nur ein dauerhaftes Symbol für das Vermächtnis sein, das Martin Luther King und seine Familie der Welt hinterlassen haben, sondern sie ist auch ein Beispiel für die unvergleichliche Präzision und Effizienz, die die Kombination moderner 3D-Drucktechnologie mit traditioneller Kunst und Feinguss bietet. Sie soll Künstlern und Architekten die Möglichkeit geben, monumentale Visionen zu verwirklichen, ohne die Zwänge traditioneller Gussverfahren.