Füllhalter mit 3D-Druck selber gestalten

Staedtler Mars (Eigenschreibweise Staedtler) mit Sitz in Nürnberg, ist eines der ältesten Industrieunternehmen Deutschlands und einer der ältesten Hersteller von Schreibgeräten in Deutschland. Nahezu 80 Prozent von Staedtler hergestellten Schreib-, Mal-, Zeichen- und Kreativprodukten werden in Deutschland produziert. Damit ist das Unternehmen der größte Hersteller für holzgefasste Stifte, Folienstifte, Radierer, Feinminen und Modelliermassen in Europa. Auf der Fachmesse Insights-X für Papier-, Büro- und Schreibwaren (PBS) im Oktober 2015 in Nürnberg stellte Staedtler Füllfederhalter und Tintenrollern unter der Bezeichnung 3Dsigner vor, die sich der Kunde nach eigenem Geschmack selbst gestalten kann – mittels 3D-Drucker. „Digitale Werkzeuge erhöhen unsere Produktivität und Geschwindigkeit“, sagte Axel Marx, CEO bei Staedtler, anlässlich der Präsentation. Gerade weil die Digitalisierung bereits die Geschäftsprozesse, die Produkte selbst und das Wissensmanagement des Unternehmens beeinflussen, will man stets über neue Technologien und digitale Möglichkeiten informiert sein und über den eigenen Tellerrand blicken. Da die Individualisierung von Produkten immer stärker an Bedeutung gewinnt, nutzt man nun auch die Vorteile des 3D-Druck-Verfahrens.  Marx weiter, „Der Kunde von heute wünscht sich nicht nur eine breite Palette an Standardprodukten, sondern er sucht nach Produkten, die auf ihn zugeschnitten sind, seinen Stil unterstreichen und solche, denen er eine persönliche Note verleihen kann. Mit dem 3Dsigner können Kunden ihren Stift gestalten, wie er ihnen gefällt.“ Die Redaktion des PLASTVERARBEITER sprach dazu mit Dr. Alexander Vyhnal, Leiter Forschung & Entwicklung bei Staedtler.

Wann begannen Sie, sich mit additiven Fertigungsverfahren zu beschäftigen?
Dr. Vyhnal Bei Staedtler beschäftigen wir uns bereits seit etwa 6 bis 7 Jahren mit dem additiven Fertigungsverfahren. Wir setzen nur in der Entwicklung einen Prototypendrucker ein.

Wo sehen Sie die großen Stärken von Additiver Fertigung?
Neben dem großen Vorteil der Individualisierbarkeit, ermöglicht die additive Fertigung schnelle und flexible Produktvarianten ab Losgröße 1. Kurze Entwicklungszeiten und kostengünstige Produktion sind weitere Stärken dieser Fertigungsform. Außergewöhnliche Konstruktionen und Designs sind einfacher realisierbar im Vergleich zu klassischen Fertigungsverfahren wie Spritzguss und Extrusion. Mit der additiven Fertigung aber können wir den Megatrends der Digitalisierung und Individualisierung gerecht werden.

Wie kam es zu der Idee, einen Stift mit 3D-Druck zu individualisieren?
Der Megatrend der Individualisierung ist schon seit geraumer Zeit ein wichtiges Thema bei Staedtler. So konnten wir im Premiumsegment mit dem Initium Corium Individuum-Füllhalter  bereits den Lederkonfigurator einführen. Auf Basis einer Trendanalyse und zusätzlichem Technologie-Scouting inklusive Adaption wurde das Produktkonzept zum 3Dsigner entwickelt.

Wie lange war die Entwicklungszeit für den 3Dsigner?
Die Entwicklung des 3Dsigners wurde in etwa sechs Monaten realisiert.

Welches Verfahren kommt für den 3Dsigner zum Einsatz?
Der 3Dsigner wird auf Basis des Verfahrens der Stereolithographie hergestellt, denn diese ermöglicht es mit den für uns geeigneten Materialien und einer sehr hohen Auflösung zu fertigen. So erreichen wir eine Schichtstärke von 0,075 mm. Für die Herstellung verwenden wir Polyacrylat.

Dr. Alexander Vyhnal, Leiter Forschung &Entwicklung bei Staedtler. (Bildquelle: Staedtler)

Wie lange dauert die Fertigung des individualisierten Schafts?
Die Fertigung eines individualisierten Schafts dauert cirka 8 Stunden.

Welche Fertigungsschritte übernimmt der 3D-Druck-Dienstleister neben dem Aufbringen der Dekoration?
Der Dienstleister übernimmt neben dem 3D-Druck keine weiteren Fertigungsschritte. Weitere Stationen wie Polieren, Einfärben, Montieren und Logistik erfolgen bei uns im Hause.

Wie läuft ein Auftrag eines individuellen 3Dsigner ab? Wo werden die einzelnen Komponenten gefertigt, wo erfolgt die Endmontage?
Der Füllhalter kann im ersten Schritt bequem von zu Hause per IOS-App individualisiert und bestellt werden. Der Schafft wird im 3D-Druckverfahren hergestellt. Veredelung Endmonatge und Versand zum Kunden erfolgt direkt über uns.

Sie haben jetzt einige Erfahrung mit 3D-Druck. Was sind nach Ihrer Meinung die vordringlichsten Bereiche, bei denen die Geräte noch besser werden müssen?
Das 3D-Druck-Verfahren muss noch deutlich schneller werden, höhere Auflösungen erzielen und engere Toleranzen ermöglichen. Für eine einstufige Herstellung müsste man zudem unterschiedliche Materialien verwenden können.

Welche Rohstoffe/Rohstoffeigenschaften wünschen Sie sich für die Additive Fertigung?
Seitens der Eigenschaften würden wir uns Rohstoffe analog zu den eingesetzten Materialien wie im konventionellen Spritzguss- oder Extrusionsverfahren wünschen, etwa Polyolefine oder ähnliche.

In welchem Verfahren sehen Sie das größte Potenzial, sich langfristig in der Produktion zu bewähren?
Besonders beim SL-Verfahren, dem Freeformer von Arburg und dem FDM-Verfahren sehen wir Potenzial für die Zukunft.

Was sind die größten Hindernisse für den Durchbruch von additiver Fertigung in der Industrie?
Die größten Hindernisse liegen unseres Erachtens in der begrenzten Materialauswahl und den verfahrensbedingt beschränkten Stückzahlen. Aktuell ist das Verfahren ab cirka 100 Stück nicht massentauglich.