Abbildung: Freshfiber
2016 wollte die Wirtschaftsberatungsgesellschaft PwC in einer Befragung wissen, ob der 3D-Druck den Haushalt revolutionieren wird. Antwort: 60 Prozent der Verbraucher beabsichtigten, dieses Verfahren zu Hause zu nutzen. Sie konnten sich vorstellen, kleine Gegenstände – eine Handyhülle, eine Blumenvase, einen Möbelgriff – mit ihrem privaten 3D-Drucker herzustellen. Alles unter der Voraussetzung, dass die Druckgeräte leicht handhabbar sind, die Qualität der Objekte stimmt und der Preis der Technik erschwinglich ist.
Die Argumente, die die privaten Verbraucher an der 3D-Technik reizen, sind auch gewichtige Argumente für die 3D-Druckindustrie. Es geht um individualisierte, maßgeschneiderte, personalisierte Produkte im Konsumgüterbereich. Oft sind es auch Anwendungen, die ohne die additive Fertigung nicht oder kaum umsetzbar sind, darunter viele Nischenprodukte. Oder der Nutzen des 3D-Drucks liegt vor allem in der Vereinfachung und/oder Kostenreduzierung der Produktion.
Individualisierung durch 3D-Druck – völlig neue Produktklassen kommen auf den Markt
Abbildung: Fahrradhelm Projekt Kupol; Quelle: Kupol
Die Produktdesignfirma Syncro aus Quebec/Kanada stellt Fahrradhelme her, die leichter und funktionaler als herkömmliche Helme sind. Diese werden im Spritzgussverfahren aus Polystyrol hergestellt, wobei sich dieses Verfahren nur bei hohen Stückzahlen rechnet. Die bei der kanadischen Firma eingesetzte HP Multi Jet Fusion Technologie ist schneller, wirtschaftlicher, von hoher Oberflächenqualität und ermöglicht vor allem einen Fahrradhelm, der 20 Prozent leichter ist als vergleichbare Helme. Noch einen Schritt weiter geht das Projekt von Aero Bike Helmets, die planen, jedem Fahrradfahrer seinen individuellen, ergonomisch angepassten Helm zu ermöglichen.
Abbildung: Newrock 3D-gedruckte Absätze; Quelle: Newrock
Ein ähnlich „personifiziertes“ Produkt präsentiert ELMEC 3D, die einen individualisierten Rudersitz für eine Leistungssportlerin entwickelt und produziert haben. Gleiche Individualisierung bietet Horizons Optical, die jedes Brillengestell für ihre Kunden individuell anpassen. Und sogar Schuhe können super individuell gestaltet werden – durch einzigartig designte Absätze von Newrock. Bei allen drei Produkten kommt die HP Multi Jet Fusion Technologie zum Einsatz. Seit 2019 kann mit dieser Technologie auch direkt farbig gedruckt werden, damit entfällt ein kosten- und zeitaufwendiger Nachbearbeitungsschritt.
Abbildung: Der 3D-gedruckte Rudersitz (links) – und im Einsatz (rechts); Quelle: Elmec3D
Additive Fertigung ermöglicht die wirtschaftliche Produktion kleinerer Stückzahlen
Das Multi Jet Fusion Verfahren (MJF) hat bei kleinen Stückzahlen wesentliche Vorteile. Da 3D-Druck grundsätzlich werkzeuglos ist, entfallen bei geringen Losgrößen die hohen Anfangsinvestitionen. Damit ist MJF die momentan produktivste Technologie in der Fertigung von Kunststoff-Kleinserien.
Interessante Beispiele dafür liefert u.a. die Firma Freshfiber, die auf die Herstellung kleiner Stückzahlen von Konsumprodukten in ihrer Kombination von Stil und Funktionalität spezialisiert ist. Mittels MJF entstehen hier beispielsweise Designlampen mit Strukturen, die mit konventionellen Verfahren kaum herstellbar sind. Oder aber Apple Watch Armbänder mit hochwertigem, individuellen Design und flexiblen Strukturen, die die Elastizität der Armbänder gewährleisten. Auch ausgefallenes Design von Handyhüllen unter dem Slogan „Schütze dein Telefon mit einem Kunstwerk“ gehört zu den Top-Produkten der Firma.
Abbildungen: ‘Fashion for Electronics’ – Handyhüllen der Fa. Freshfiber; Quelle: Freshfiber
Bei hochwertigen Inhalten sind Flaschendesigns – inklusive dem Verschluss – wichtige Kaufkriterien. Die Guala Closures Group beispielsweise stellt kreative, individuell gefertigte Verschlusskappen in verschiedenen Farben, Größen und Formen her, die zum Kauf des Produktes animieren sollen. Und auch PepsiCo verwendet Multi Jet Fusion: Zum Start des Films Black Panther brachte die Firma eine limitierte Edition eines Kits auf den Markt, die die fünf Hauptcharaktere des Films präsentiert. In einem LED-beleuchteten Karton befand sich neben einem Samsung Tablet, einem Comic-Buch und Hintergrundfotos auch eine 3D-gedruckte Maske (Multi Jet Fusion-Technologie), die auf die Pepsi-Dose passt. Die PepsiCo-Verpackungsdesigner nutzen damit völlig neue technische Möglichkeiten für einzigartige Gestaltungen und Marketing-Kampagnen.
Abbildung: Black Panther Dose; Quelle: PepsiCo
Vereinfachung der Fertigung durch den Einsatz additiver Produktionsverfahren
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Weitere InformationenQuelle: Youtube
Ein Beispiel für die Nutzung des 3D-Drucks zur Vereinfachung der Produktion und damit auch der Kostenreduzierung gegenüber herkömmlicher Fertigung ist die HP Z 3D Kamera. Die 3D Webcam für Desktop Computer ist ein innovatives, hochpreisiges Produkt, das live 3D aufnehmen kann. Zur Vereinfachung der Produktion wird Multi Jet Fusion eingesetzt, das keine langen Vorlaufzeiten und hohe Anfangsinvestitionen an Prototypen oder Werkzeugen – wie beim Spritzguss – erforderlich macht. Auch das Design der Webcam konnte zum Nutzen ihrer Funktionalität optimiert werden. Dies wäre mit dem Spritzgussverfahren nur sehr aufwändig und teuer möglich gewesen. Dank 3D-Druck ist damit ein Produkt mit hoher Performance, orientiert am Bedarf der Kunden und verbunden mit der Reduktion von Kosten und Zeit entstanden.
Über 3Faktur: 3Faktur ist Spezialist für 3D-Druck, Rapid Prototyping und Rapid Manufacturing. Wir arbeiten mit dem Multi Jet Fusion-Verfahren von HP und bieten unterschiedliche Materialien für den Prototypenbau und die Serienproduktion an. Sollten Sie Fragen zu Ihrem Projekt haben, können Sie uns gern kontaktieren.
