Wie ein Schwert ohne Klinge

Darum brauchen 3D-Drucker die richtige Software

Im Interview betont Michael Sorkin, Geschäftsführer des europäischen Zweiges von Formlabs, dass ein 3D-Drucker ohne richtige Software oder das richtige Verbrauchsmaterial praktisch wie ein Schwert ohne Klinge sei.

Michael Sorkin, Formlabs

„Idealerweise können 3D-Drucker eine breite Auswahl an Objekten erzeugen“, meint Formlabs-Geschäftsführer Michael Sorkin.

ITM: Herr Sorkin, inwieweit ist das Thema „3D-Druck“ bereits im Mittelstand angekommen?
Michael Sorkin:
Vor nicht allzu langer Zeit war der Zugang zu 3D-Druckern vielen mittelständischen Unternehmen verwehrt. Es gab auf der einen Seite die teuren, über 50.000 Euro kostenden Industriedrucker, und auf der anderen Seite die billigen, hobbymäßigen FDM-3D-Drucker. Viele mittelständische Unternehmen brauchten aber Lösungen, die detailreiche, komplexe Geometrien erzeugen konnten, ohne dass der Kauf des Druckers das Anschaffungsrisiko übersteigen würde.

Was früher problematisch war, hat sich aber in der Zwischenzeit radikal verändert. Dank beispielsweise unserer Drucker haben mittelständische Unternehmen heutzutage den Zugang zu präzisen 3D-Druckern für verschiedenste Anwendungsbereiche. Ein wichtiger Anwendungsbereich, in dem Präzision unabdingbar ist, stellt die Dentaltechnik dar. Im Dentalbereich gibt es in Deutschland viele kleine und mittelständische Unternehmen, für welche sich die Investition in einen teuren 3D-Drucker nicht lohnt. Unser Form-2-3D-Drucker ist hier präzise sowie erschwinglich.

ITM: Was (welche Nachteile) hält den einen oder anderen Mittelständler bisher davon ab, sich mit 3D-Druckern zu befassen?
Sorkin:
Einer der Nachteile ist, dass häufig das Anschaffungsrisiko für einen 3D-Drucker sehr hoch ist. Viele mittelständische Unternehmen können sich einen 3D-Drucker im fünfstelligen Bereich nicht leisten. Wenn sie sich dann einen Do-It-Yourself-3D-Drucker zulegen, sind sie oft frustriert von der groben Oberflächenbeschaffenheit sowie dem Mangel an Druckdetails.

Ein zweiter Punkt, der viele vor einer Investition zurückschrecken lässt, ist der Mangel an Standards für 3D-Drucker. Die Informationslage im Internet ist so unübersichtlich, dass viele Mittelständler verwirrt sind, was sie von einem 3D-Drucker erwarten können. Dies lähmt den Entscheidungsprozess im Unternehmen. Wir müssen diesen Leuten helfen und innerhalb der 3D-Druckbranche Standards formulieren, die ihnen als Orientierungshilfe dienen können.

ITM: Für welche Bereiche bzw. Branchen ist 3D-Druck jedoch grundsätzlich interessant? Welche Möglichkeiten eröffnen sich den Unternehmen durch 3D-Druck?
Sorkin:
3D-Druck ist für eine Vielzahl von Bereichen spannend und der Technologie ist es inherent, dass Kunden uns bei der individuellen, kreativen Anwendung der Drucker stets überraschen. Ingenieuren und Designern ermöglicht unser 3D-Drucker Prototypen mit hochauflösenden Details und glatter Oberfläche zu designen. In der Schmuckbranche hilft der Drucker Juwelieren, filigrane Prototypen zu designen und diese mit dem gussfähigen Kunstharz in Edelmetalle zu gießen. Dentalkunden haben ein anderes Einsatzgebiet: Sie drucken Kronen aus Gießharz oder erstellen Zahnmodelle, die sie zum Fertigen von Zahnschienen verwenden. Seit dem Erscheinen des Dental SG, dem ersten biokompatiblen Kunstharz für Desktop-3D-Drucker, können unsere Dentalkunden aus dem Mittelstand nun auch Bohrschablonen direkt vom Schreibtisch aus drucken.

ITM: Welche 3D-Druckverfahren gibt es generell und welche Materialien kommen hier zum Einsatz?
Sorkin:
Häufig stehen Anwender aus dem Mittelstand vor der Entscheidung zwischen zwei Technologien. Eine der wohl bekanntesten ist die FDM-Technologie. Hier wird Filament aufgeschmolzen und mit einer Drüse auf die Bauplattform aufgetragen. Das Material ist sehr billig und klobige Gegenstände lassen sich damit gut drucken. Jedoch lässt die Qualität der Drucke für professionelle Anwendungen oft zu wünschen übrig.

Viele Anwender, denen die Qualität des FDM-Druckers nicht ausreicht, kommen dann zu uns. Unser 3D-Drucker funktioniert mit einer völlig andersartigen Technologie, der Stereolithografie (SLA). Hier wird flüssiger Kunstharz mit einem UV-Laser Punkt für Punkt ausgehärtet. Dies ermöglicht glattere Oberflächen und faszinierende Details. Auch Hohlräume und überhängende Flächen lassen sich mithilfe von Stereolithografie im Gegensatz zum FDM-Druck erstellen. Diese Technologie ist ideal für funktionale Prototypen und eine Palette an erlesenen Kunstharzen ermöglicht es den Anwendern, gussfähige Objekte wie Ringe und Kronen, besonders resistente Objekte wie Zahnräder und Karabiner sowie flexible Objekte wie Tastaturpads zu drucken.

ITM: Welche Objekte können grundsätzlich mit einem 3D-Drucker hergestellt werden und welche Eigenschaften bringen diese mit sich?
Sorkin:
Idealerweise können 3D-Drucker eine breite Auswahl an Objekten erzeugen. Im Ingenieurbereich verwendet z.B. der Kundenreferent Christian Brück von der Luftfahrtfakultät der TU Berlin den Formlabs-Drucker, um seine Forschung zur Energieeffizienz von Flugzeugen voranzutreiben. Er verwendet transparentes Kunstharz, um 0,3 mm hohe, verschachtelte Luftkanäle zu designen, mit denen er genaueste Strömungstests durchführen kann. Im Dentalbereich stellt unser Fürsprecher Dr. Scherer Bohrschablonen mit dem Kunstharz Dental SG her, mit denen seine Kunden sichere Implantationen im Mund vornehmen können.

ITM: Inwieweit sind mit 3D-Druckern Massenproduktionen möglich?
Sorkin:
In vielen Fällen ist die Spritzgussfertigung eine der bevorzugten Technologien für die schnelle und günstige Produktion von Druckteilen. Nichtsdestotrotz macht ein SLA-Desktop-3D-Drucker gerade in solchen Fällen Sinn, in denen Mittelständler sich auf die Erzeugung von Kleinserien detaillierter und individuell angepasster Objekte spezialisieren.

Wie wir während des Tests unserer Popup-Fabrik letztes Jahr festgestellt haben, ist das Optimum für die Kleinserienproduktion auf einem Desktop-3D-Drucker um die 100 bis 10.000 Einheiten. Unsere Fabrik zählte zwölf 3D-Drucker und sie stellte über 250 individuelle Gehäuse innerhalb eines Acht-Stunden-Tags fertig – für ungefähr dieselben Kosten wie beim Spritzgussverfahren. Desktop-3D-Druck ist ein tolles Tool, um schnell und kostengünstig individuelle Objekte zu produzieren, und ermöglicht die Weiterentwicklung von Designs.

ITM: Wie ausgereift ist die Technologie Stand heute? An welchen Stellen hapert es häufig noch bzw. gibt es Verbesserungsbedarf?
Sorkin:
Wir sind der Überzeugung, dass ausgereifte Technologien für professionelle Anwendungen zu einem erschwinglichen Preis bereitstehen. Das Neue und Spannende aber sind heute die befähigenden Entwicklungen im Bereich der Druckmaterialien: Dies ist das Gebiet, in dem in Zukunft Innovation stattfinden wird, und wir sind ständig dabei, neue Anwendungsbereiche zu erforschen. Tough, unser besonders resistentes Kunstharz, das wir vor einigen Monaten auf den Markt gebracht haben, ist ein Beispiel für die Vielfalt an technischen Anwendungen, die mithilfe von Desktop-3D-Druckern zugänglich gemacht wurde.

ITM: Wie gestaltet sich das derzeitige Angebot an 3D-Druckern auf dem Markt?
Sorkin:
Auf der einen Seite gibt es heutzutage Hunderte von verschiedenen Modellen von FDM-Druckern, die für Hobbyisten, Bastler und Schulen geeignet sind. Auf der anderen Seite stehen die alten, großen und teuren industriellen 3D-Drucker, die seit über 20 Jahren auf dem Markt sind.

ITM: Worauf sollten Nutzer bei der Auswahl von Anbieter, Gerät und entsprechender Software achten?
Sorkin:
Bei der Wahl eines 3D-Druckers für kleine oder mittelständische Unternehmen sollten Anwender jedes Teil der Gesamtlösung beachten. Es geht beim Kauf eines 3D-Druckers nicht nur um die Qualität des 3D-Druckers an sich, sondern um viel mehr: um die Qualität des Materials, der Software und des Kunden-Supports. Meine Erfahrung zeigt mir, dass all diese Komponenten zu 100 Prozent gleichgewichtig sind: Sie sind notwendig und wertvoll und nur gemeinsam tragen sie zu einer einzigartigen Lösung bei. Die meisten Kunden, die uns oder unsere Partner kontaktieren, wollen sich nicht nur einen 3D-Drucker kaufen, sondern eine Gesamtlösung erhalten, welche sie dazu befähigt, ihre Ideen zu realisieren und Probleme erfolgreich und vor allem wirtschaftlich zu lösen. Ein 3D-Drucker ohne richtige Software oder das richtige Verbrauchsmaterial ist praktisch wie ein Schwert ohne Klinge.

ITM: Welche Kenntnisse benötigt ein Mittelständler beim Umgang mit einem 3D-Drucker?
Sorkin:
Der Druck auf dem Form 2 ist an sich ein Kinderspiel. Anwender laden ihre Dateien in unserer Preform-Software hoch und können den Druck starten. Nach dem Druckvorgang sind keine besonderen Kenntnisse gefragt: Sie reinigen den Druck im IPA-Bad von Rückständen und er ist in all seinen Details und seiner glatten Oberfläche fertig. Der größte Teil der Arbeit liegt vielmehr im Erstellen eines guten Designs, welches die Grundlage für einen erfolgreichen 3D-Druck darstellt. Eine Lösung, die wenige Vorkenntnisse benötigt, sind 3D-Druckplattformen wie Printshape, auf der Anwender vorgefertigte 3D-Designs zum Selbstdrucken herunterladen können. Die andere, anspruchsvollere Lösung ist das Erstellen eines eigenen 3D-Modells: Die meisten unserer Kunden sind professionelle Anwender, die mittels branchenüblicher CAD-Programme STL-Dateien erstellen, die im Anschluss ausgedruckt werden. Dies erfordert Designkenntnisse und erlaubt unseren Anwendern, professionelle Modelle schnell und flexibel zu prototypen.

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