Non-planar tool paths for additive manufacturing

by: Babette Wiezorek

Non-planar tool path constructions for additive manufacturing procedures with semi-fluid, ceramic materials

One of the most obvious features of additive, computer-aided processes such as 3D printing, seems to be the horizontal orientation of the layer-by-layer addition of material controlled by the movement of the print head – in its entirety it constitutes the final geometry. By contrast, the research project „Non-planar tool path constructions for additive manufacturing procedures with semi-fluid, ceramic materials“ aims to explore the range of possibilities and structural consequences that arise when the shape-forming process breaks away from strictly horizontal layering – in doing so, the approach is consistently oriented towards the process and driven by an aesthetic perspective.
For this purpose, a procedure was established in which the printer is directly programmed and its movements are laid out three-dimensionally and spatially. The specific material properties and the sub-step of extrusion are anticipated here and the partly vertically oriented layering principles are explored in a practical way.
The resulting series of experiments are closely linked to a fundamental interest in how a form is constituted and in what way the different components of the process intertwine each other and function together. How do these processes of formation behave? Are there analogies to natural processes of growth and emergence? What is the role of the material and its properties? How does it act within the structures of the machine setting and what significance does the programmed ‚code‘ have in this constellation? A deeper understanding is sought of how these processes can be described, what ‚inner logic‘ or autonomy they develop and how they can be dealt with in design.

Babette Wiezorek is a product designer (MA) and art historian (MA) who researches at the intersection of materials, technologies and the processes that connect them. She concentrates on additive, computer-aided manufacturing (3D printing) with semi-fluid, mainly ceramic materials and her practice is characterised by an aesthetically driven approach to material, machine and code. In 2017, she founded the design studio Additive Addicted, which was supported by Designfarm Berlin; she teaches at various universities in Kiel, Hamburg and Braunschweig and is currently active as an artistic researcher at the weißensee academy of art . Her work has been exhibited in Milan (Salone Satellite 2018), Eindhoven (DutchDesignWeek 2018), Berlin (Kunstgewerbemuseum Berlin / Bröhan Museum), Frankfurt (Ambiente Messe 2020) and Leipzig (Grassi Messe 2020), among others. Further, she is part of the design collective Beyond Materials and a member of the Forschungskreis – Production of Knowledge in Art and Design.




Nicht-planare Fahrwegskonstruktionen und hybride Systemstrukturen in additiven Fertigungsprozessen mit semifluiden, keramischen Werkstoffen

Eines der offensichtlichsten Merkmale additiver, computergestützter Verfahren wie dem 3D-Druck, scheint die horizontale Ausrichtung der schichtweisen, durch die Bewegung des Druckkopfes gesteuerte Materialaddition zu sein – sie beschreibt in ihrer Gesamtheit die finale Geometrie. Das Forschungsprojekt „Nicht-planare Fahrwegskonstruktionen für additive Fertigungsprozessen mit semifluiden, keramischen Werkstoffen“ hingegen erkundet die Möglichkeitsräume und strukturellen Konsequenzen, die sich ergeben, wenn sich der Formbildungsvorgang von der streng horizontalen Schichtung löst – dabei ist die Herangehensweise konsequent am Prozess orientiert und von einer ästhetischen Perspektive getrieben. Dafür wurde ein Workflow etabliert, in dem der Drucker direkt programmiert und seine Bewegungspfade dreidimensional und raumgreifend angelegt werden. Die spezifischen Materialeigenschaften und der Teilschritt der Extrusion werden hier antizipiert und die teils vertikal ausgerichtete Schichtungsprinzipien praktisch exploriert. Die so entstehenden Experimentalreihen sind eng gebunden an einem grundlegendem Interesse wie sich eine Form konstituiert und in welcher Art unterschiedliche Prozesskomponenten dafür ineinander greifen und zusammen wirken. Wie verhalten sich diese Formbildungsprozesse, existieren Analogien zu natürlichen Wachstums- und Werdungsvorgängen? Welche Rolle kommt dem Material und seinen Eigenschaften zu? Wie agiert es innerhalb der Strukturen des maschinellen Setting und welchen Stellenwert hat der programmierte ‚Code‘ in dieser Konstellation? Es wird nach einem tieferliegenden Verständnis gesucht, wie sich diese Vorgänge beschreiben lassen, welche ‚innere Logik‘ oder Eigengesetzlichkeit sie entwickeln und wie man gestalterisch damit umgehen kann.

Babette Wiezorek ist Produktdesignerin (MA) und Kunsthistorikerin (MA), die an der Schnittstelle von Material, Technologien und den sie verbindenden Prozessen forscht. Ihr Fokus liegt auf der additiven und rechnergestützte Fertigung (3D-Druck) mit semi-fluiden, überwiegend keramischen Materialien und ihre Praxis zeichnet sich durch einen ästhetisch getriebenen Zugang auf Material, Maschine und Code aus. 2017 gründete sie das Design Studio Additive Addicted; sie lehrt an verschiedenen Universitäten in Kiel, Hamburg und Braunschweig und ist aktuell als künstlerische Mitarbeiterin an der Kunsthochschule Berlin Weißensee aktiv. Ihre Arbeiten wurden u.a. in Mailand, Eindhoven, Berlin, Frankfurt und Leipzig ausgestellt, zudem ist sie Teil des Designkollektivs Beyond Materials und Mitglied im Forschungskreis – Erkenntnis im Design und in den Künsten.