3D-Druck zur Entwicklung neuer Produktkomponenten

Quelle: © Mittelstand-Digital Zentrum Ilmenau

Im Rahmen eines Projekts hat die Modellfabrik 3D-Druck mit dem StartUp-Unternehmen Heyfair aus Jena die Entwicklung eines Prototyps mithilfe von 3D-Druck-Verfahren ermöglicht.

Problemstellung

Das 2015 gegründete Jenaer Unternehmen Heyfair hat ein Händedesinfektionsmittel entwickelt, das nach dem Einsprühen kurzzeitig sichtbar ist und damit dem Anwender zeigt, ob seine Hände vollständig und sicher desinfiziert wurden. Für diese innovative Idee erhielt das Startup gleich mehrere Auszeichnungen. Zur sicheren Anwendung der Desinfektionslösung – das aus zwei Flüssigkeiten in zwei unterschiedlichen Behältern besteht – galt es im nächsten Schritt ein System zu entwickeln, welches die exakte Mischung beider Flüssigkeiten sicherstellt und dabei höchsten hygienischen Anforderungen genügt. Ein Entwurf wurde erstellt und schnell war klar, dass die Herstellung der für die experimentellen Untersuchungen erforderlichen Prototypen mit herkömmlichen Verfahren zu aufwendig und zeitintensiv sein würde. So rückte der 3D-Druck als Alternative ins Blickfeld. Man ließ Muster drucken. „Mit mäßigem Ergebnis“, erzählt Heyfair-Geschäftsführer Robert Hellmundt: „Uns fehlten einfach die Basics. Wir hatten keine Erfahrung, was es beim 3D-Druck von Bauteilen alles zu beachten gibt. Welche Materialien kommen in Frage? Verziehen sich die Bauteile beim Druck? Wie passt man dementsprechend die Konstruktion an und so weiter. Wir hatten viele Fragen.“

Zielsetzung

Auf Empfehlung eines Bekannten erfuhr Heyfair-Geschäftsführer, Robert Hellmundt, vom Angebot der Modellfabrik 3D-Druck im Mittelstand 4.0-Kompetenzzentrum Ilmenau. Er nahm Kontakt auf und meldete sich für einen Laborrundgang an. Nach diesem ersten Gespräch und der Vorstellung verschiedener additiver Fertigungstechnologien, entschied sich Robert Hellmundt zu einem Projekt mit der Modellfabrik 3D-Druck. Ziel war es, das Unternehmen bei der Auswahl eines für die Herstellung ihrer Prototypen geeigneten 3D-Druck-Verfahrens und bei der Anpassung und Optimierung der 3D-Modelle zu unterstützen.

Projektbeschreibung

Zunächst wurden alle Anforderungen an das zu entwickelnde Behältersystem aufgenommen und mit den Anwendungsbereichen, Vor- und Nachteilen unterschiedlicher Materialien und Verfahren abgeglichen. Die Konstruktion musste für den 3D-Druck unter Berücksichtigung verfahrensspezifischer Besonderheiten angepasst werden. Schließlich wurde ein Musterdruck mit dem Stereolithographie-Verfahren angefertigt. Dazu verwendete man ein transparentes Material: ein großer Vorteil für die Experimente. So konnte der Mischprozess beider Flüssigkeiten der Desinfektionslösung gut beobachtet werden. Nach der Bewertung der Testergebnisse wurden weitere Anpassungen der Konstruktions- und 3D-Modelldaten, unterstützt durch Patrick Ongom-Along von der Modellfabrik 3D-Druck, vorgenommen. „Diese fachliche Begleitung hat uns sehr geholfen“, sagt Robert Hellmundt rückblickend. Mit Hilfe des 3D-Drucks können wir unsere Ideen schnell und kostengünstig in Prototypen verwandeln und in Zukunft wissen wir, worauf es bei der Konstruktion und Aufbereitung der 3D-Druck-Daten ankommt.“