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Beam me up, Scotty

von Reto Hartinger

3D Printing ist auf dem Hype-Cycle-Höhepunkt bei Gartner und das Wired Magazin titelt «Atome sind die neuen Bits» und meint damit die 3D Drucker oder das herstellen von Produkten. Stell dir vor, statt Papier kommt ein fertiges Produkt aus einem Drucker. 3D Drucker gibt es für die Industrie aber auch für Haushalte, bereits unter 2000 Franken, zu haben. Je mehr ich mich mit der Materie befasse, desto mehr sehe ich dessen Potenzial und wie 3D Printing die Welt verändern wird. Und zwar gewaltig.

Nicht ganz unlogisch erschien mir, wenn im Raumschiff Entreprise Kapitän Kirk sagte “Beam me up, Scotty”. Ein Mensch wurde in seine atomare Einzelteile zerlegt und dann an einer anderer Stelle wieder aufgebaut. Wenn es einen Grundbaustein und einen exakten Plan gibt, wie ein Objekt aufgebaut ist, dann kann es möglich sein, das Objekt genau so wie im Raumschiff Entreprise Stück für Stück wieder aufzubauen. Obwohl das Objekt aus mehreren Teilen besteht, muss man es nicht zusammensetzen und es funktioniert sofort. Dies ist Realität geworden und nennt sich 3D Printing.

Stell dir vor, statt Papier kommt ein fertiges Produkt aus einem Drucker. 3D Drucker gibt es für die Industrie aber auch für Haushalte, bereits unter 2000 Franken, zu haben. Je mehr ich mich mit der Materie befasse, desto mehr sehe ich dessen Potenzial und wie 3D Printing die Welt verändern wird.

Es gibt verschiedene Verfahren wie 3D-Drucker anhand eines 3D Modells Dinge herstellen. Manche tun dies mit einer einzigen Komponente, andere können verschiedene Teile aus einem Arsenal von Materien erschaffen. Damit Du Dir die Funktionsweise besser vorstellen kannst, hier zwei Verfahrensbeschreibungen.

SLS, Selektives Lasern

SLS steht für Selektives Lasersintern. Bei diesem Verfahren wird Polyamid-Pulver mit einem Laserstrahl angeschmolzen und dadurch verhärtet. Durch Absenken des Bauteils und Aufbringen neuen Materials wird dieses mit dem darunter liegenden verbunden. Dieser Prozess lässt sich mit vielen Thermoplasten, aber auch mit niedrigschmelzenden Metallen durchführen. Ein Vorteil ist, es lassen sich auch Filigranteile bis 0,6mm Stärke herstellen. SLS ist vorteilhaft wenn mechanische Eigenschaften gefordert sind. Ein Nachteil sind die sehr hohen Anschaffungs- und Materialkosten von Maschine und Modell.

Stereolithografie

STL steht für Stereolithografie. Bei diesem verfahren wird flüssiges UV-empfindliches Epoxydharz (Monomere) in ein Becken eingebracht. In diesem bewegt sich eine Bauplattform, welche zu Beginn des Bauprozesses ganz oben steht. Ein über Umlenkspiegel geführter UV-Laser überstreift die zu bauende Kontur. Dabei vernetzt sich der Monomer zu einem Polymer und härtet aus. Die Bauplattform wird abgesenkt, ein Abstreifer fährt über das Becken, um die definierte Schichtdicke zu erzeugen. Der Prozess beginnt von neuem. STL ist vorteilhaft bei höchsten Genauigkeitsansprüchen. Maßgenauigkeit: +/- 0,1mm Nachteil: sehr teuer und keine Mehrfarbmodelle möglich.

Wo kann es eingesetzt werden?

Industrie

Der Airbus Ingenieur Bastian Schafer meint, dass es 2050 hangargrosse 3D Printer geben wird. 3D Printing soll für uns günstiger werden und die Teile könnten auch 65% leichter sein. Dass gerade Airbus über 3D Printing nachdenkt ist klar. Irgendwo entwickelte Teile müssen in verschiedenen Fabriken rund um den Globus produziert oder zusammengebaut werden. Heute transportiert Airbus riesige Teile über grosse Distanzen. Das dauert alles sehr lange und ist teuer.

Gewerbe

Wieso sollte eine Autowerkstatt Ersatzteile auf Lager halten, die zuerst produziert, transportiert und gelagert werden müssen. Das dauert, kostet Geld und bindet auf der ganzen Kette Geld. Der kluge Autobauer macht Teile so, dass sie 3D gedruckt werden können. Vielleicht liefert er den Vertrags-Werkstätten den Printer und die Materialien. Damit wäre dann auch die Garantie sichergestellt.

Privathaushalt

Wenn ich heute etwas kaufen möchte, durchstöbere ich das Netz, besuche E-Commerce Sites oder Läden. Inskünftig lade ich von dem Geschirr das mir gefällt die Pläne in meinen 3D Printer und drucke sie aus. Ich bezahle dem Verkäufer nicht mehr die Ware und den Transport, sondern das Design, die Idee und die Marke. Ein Teil der Wertschöpfung entfällt gänzlich, aber ich habe für immer die Möglichkeit eine weitere Tasse nachzudrucken wenn eine kaputt gehen sollte.

Globalisierung

Eigentlich kann heute jeder, egal wo er sitzt, ein Produkt erschaffen, welches im 3D-Verfahren ausgedruckt werden kann. Der Tüftler in Indonesien, zusammen mit einem Designer in Deutschland, bauen einen Veloständer, eine schicke Lampen-Kollektion oder Spielzeug. Das ist die Konkurrenz zu den heutigen “Made in China” Produkten. Die Konsequenzen können brutal sein. Genauso für Marken und Distributoren wie für die Hersteller in China, Vietnam oder anderen Billiglohnländern.

Wo steht die Schweiz? Wo stehen wir? Wo stehst Du?

Es gab die industrielle Revolution, jetzt wird sie nochmals neu erfunden. Sie wird mindestens genauso dramatisch wie dazumal. Wenn wir geschickt sind, können Schweizer KMUs und Schweizer Universitäten rechtzeitig diese Entwicklung gestalten, verhindern können wir sie so oder so nicht.

Die Dimensionen

3D Printing hat Entwicklungs-Potenzial in Chemie, Nanotechnologie, Maschinenbau, Mechanik und weiteren wissenschaftlichen Gebieten. Da sollte geforscht werden und die Schweiz muss jetzt die Weichen stellen. Man sollte an Wirtschaftsunis auch über die wirtschaftlichen und sozialpolitischen Konsequenzen nachdenken.

Das Thema beleuchten wir am nächsten TechTalk. Sei dabei, diskutiere mit. Anmeldung: http://internet-briefing.ch/3dprinting

04.09.2012 11.30-14.00 , Falcone Konferenzsall, Birmensdorferstrasse 155, Zürich

3D Printing – die nächste Revolution?

Peter Troxler, Square One

«Atome sind die neuen Bits», titelt das Wired Magazin und meint damit die 3D Drucker oder das Herstellen von Produkten. das genau so funktioniert wie drucken. Piratebay verbreitet als «Physibles» digitalisierte Baupläne über das Internet, auf Thingiverse findet man digitale Files für fast alles, von Legosteinen bis zu Autoersatzteilen. Wer selbst keinen 3D Drucker hat, findet in öffentlichen Labs die nötige Infrastruktur für das Personal Digital Manufacturing. 2011 öffnete das erste FabLab der Schweiz in Luzern seine Türen für die Öffentlichkeit. 2012 werden es schweizweit bereits fünf Labs in Luzern, Lugano, Neuchâtel, Zürich, Bern eröffnet. Was bedeutet es für «herkömmliche» Hersteller, wenn Maker Produkte aus dem Internet herunterladen können? Hören wir wieder der Aufschrei gegen Piraterie? Oder sind Chancen zu erkennen, zu nutzen?

Für Mitglieder gratis, Mitglieder SwissICT CHF 30, Gäste CHF 80

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4 Kommentare zu “Beam me up, Scotty”

  1. Thomas Kolb schrieb:

    Konkret gefragt : was kostet es sagen wir mal 12 Spielsteine individuell gestaltet ausprinten zu lassen. In 3D?

    Ich bin Brettspielerfinder (nebenbei einfach so und nebenbei)….

    Bald werde ich in meinem Lieblings-Underground-Club in Freakfurt am Main 2 Eigenentwicklungen an Spielen vorstellen, weil die komisch aufgestylten Leute, die gar fürchterbar manchmal aussehen am End doch nur Spielkinder sind, ist die Resonanz da und von meiner Seite aus der Wille und Fanatismus im gamistischen Sinne, meine “Babies” zu reanimieren und zur Unterhaltung des (Schwarz)Volkes vorzustellen.

    Momentan bastel ich aus Pappe und Papier, schnitzte Radiergummies in Fiddelarbeit zu Figuren und finde einfach mal, dass das eine vollkommen unzeitgemässe Vorgehensweise ist…

    Hat zufällig jemand einen Tipp?

    Spieleerfinder sucht Möglichkeit, Figuren 3D-drucken zu lassen zwecks Beglückung der Spiele-Gemeinde in Reinkultur?

    Welches Datenformat wird benötigt?
    Was kostet mich ein Dummy-Spielstein?

    und… man denkt ja auch voraus… wie wäre sowas in Auflage?

    On-demand bestellt? Eines Tages dann mal.. vielleicht… wenn die Spiele ankommen?

    Wenn einmal ausgereift, so wollte ich meine Spiele kostenlos zum Download anbieten für die “Selber-Bastler” und gleichzeitig edele Premium-Versionen für die, die gerne echte “Hardware” in den Pfoten haben.

    Mir fehlt leider jegliche Kalkulationsgrundlage. Macht das überhaupt Sinn, mit einem 3D-Druck als eingekauften Service rechnen zu können, oder ist das am Ende einfach (noch) zu teuer?

    Bin über jeden Tipp, jeden Link, jeden Kontakt dankbar!

    Aber ganz geschmeidig ohne jeglichen Stress oder Zeitdruck.
    Es ist schließlich Hobby…. :-)

  2. Reto Hartinger schrieb:

    Was ich aus dem TechTalk erfahren habe, sind es meist nicht nur die reinen Printingkosten. Meist muss das 3D-Modell richtig angesehen und verbessert werden sonst hast du Vollplastik. OK das ist in Deinem Fall vielleicht sogar erwünscht. Such doch mal in Google ob es ein 3D Printer in Deiner Gegend gibt der Dich beraten kann, sonst kannst Du das gerne in Zürich machen

  3. Thomas Kolb schrieb:

    Vielen Dank, Reto. Das werde ich machen.

  4. Internet Briefing Blog / 3D Drucker breits für 900 CHF schrieb:

    […] stehen am Beginn einer Revolution, die noch rasanter fortschreiten wird als der Computer. Auch beim 3D Druck wird es ein Moorsches Law geben. Brack lanciert 3D Drucker bereitsab 900 bis 1700 CHF. Damit werden […]

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