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Archiv für den Monat Februar 2014

Ford druckt Mustang aus Zucker

Nach Honda nun auch Ford: Der US-amerikanische Autobauer setzt in einer seiner Kampagnen offenbar ebenfalls auf 3D-Druck und hofft auf eine virale Verbreitung (Stichwort: Viralmarketing). Wie auch der japanische Hersteller hat Ford den 3D-Drucker angeworfen, um ein Miniaturmodell eines Autos vorzustellen. Im Gegensatz zu Honda, das die Druckdaten von nie gebauten Concept Cars veröffentlichte, präsentiert der US-Autobauer ein Modell eines aktuellen Wagens, dem 2015er Modell des Ford Mustang. Der Clou dabei: Das Verarbeitungsmaterial ist nicht Kunststoff sondern Zucker.

Bei dem Verfahren wird der Zucker mit einem essbaren Bindemittel geschmolzen und in die gewünschte Form gebracht. Dabei wird der Zucker von einem Druckkopf schichtweise aufgetragen.

Aus 3D-Drucker wird computergesteuerter Air-Hockey-Tisch

Die Möglichkeiten des 3D-Drucks sind noch lange nicht ausgereizt, doch auf diese Idee wären vermutlich selbst Fachleute nicht gekommen: Der Hobby-Tüftler Jose Julio aus Spanien hat sich die Eigenschaften der Positionierungseinheit eines 3D-Drucker zunutze gemacht und einen computergesteuerten Air-Hockey-Tisch entwickelt, der für menschliche Spieler ein ernstzunehmender Gegner ist. Neben der Positioniereinheit wurden Schrittmotoren, Zahnriemen sowie Lager und Achsen des 3D-Druckers verwendet.

Der elektronische Gegner ist kein leichter Gegner, denn das Gerät kann vorhersagen, in welcher Bahn sich der Puck bewegt. Dementsprechend zielsicher agiert der Computergegner, dem der Erfinder sogar offensive und defensive Spieltaktiken “beigebracht” hat. Laut Tüftler Julio ist der Gegner für einen Erwachsenen mit etwas Spielerfahrung allerdings durchaus zu schlagen, was für seine Tochter allerdings nur ein schwacher Trost sein dürfte: Für sie ist das Spielgerät eigentlich gebaut worden. Wie das Video beweist, dürften allerdings auch geübte Erwachsene so ihre Probleme haben.

Die Bahn, in der sich der Puck bewegt, wird per Videosignal von einer Kamera an den Computer weitergereicht, die von einer Spielkonsole stammt. Die Software, mit der die Bewegungen berechnet werden, hat Julio auf Github zur Verfügung gestellt. Der Code kann von Interessierten verbessert werden. Eine umfangreiche Bauanleitung mit Bildern gibt es auf Google Docs.

Hersteller von Sicherheitstechnik: Schlüssel nicht mit 3D-Drucker kopierbar

Der Sicherheitstechnik-Hersteller EVVA aus Österreich wehrt sich gegen den Eindruck, dass auch hochwertige Schlüsseltechniken mithilfe eines 3D-Druckers umgangen werden können. In einer Pressemeldung erklärt das Unternehmen, warum eine simple Schlüsselkopie aus dem 3D-Drucker einen hochwertigen Schließzylinder nicht öffnen kann.

Mehrere Sicherheitsstufen

Zentral ist hier das sogenannte “Magnet-Code-System” (MCS), bei dem Magnetrotoren im Schließzylinder mit Magnetpillen im Schlüssel zusammenarbeiten. Wird ein MCS-Schlüssel mit passender magnetischer Codierung eingeführt, werden alle Magnetrotoren in die richtige Schließposition gebracht, so dass das Schloss öffnet bzw. schließt. Stimmt die Codierung nicht überein – oder ist gar nicht vorhanden, wie es bei einer Kopie mit CAD-Daten der Fall ist – verweigert der Schließzylinder die Arbeit. Die Tür kann also nicht geöffnet werden. Zudem gibt es eine mechanische Kontrolle innerhalb des Systems (zum Beispiel durch Abfrage der richtigen Schlüssellänge) und eine weitere technische Manipulationskontrolle.

Im vergangenen Jahr hatten zwei MIT-Studenten für Aufregung gesorgt, als sie einen Sicherheitsschlüssel der Firma Primus mithilfe eines 3D-Druckers und eines Scanners live auf einer Konferenz kopierten. Mit dem Schlüssel ließ sich das Sicherheitsschloss tatsächlich öffnen. Seitdem ist die Sicherheitsbranche darum bemüht, das Vertrauen in die aktuelle Sicherheitstechnik zu stärken.

Auto aus dem 3D-Drucker nimmt an “Eco-Marathon” teil

Das Fahrzeug mit dem geringsten Energieverbrauch gewinnt: Beim Shell Eco-Marathon treten zwischen dem 15. und 18. Mai rund 230 Teams mit ihren Fahrzeugen an, um das sparsamste Gefährt zu ermitteln. Gefahren wird eine Distanz von rund 25 Kilometern.

Mit am Start ist erstmals auch ein Fahrzeug, das zu großen Teilen aus dem 3D-Drucker kommt. Studenten der niederländischen Hochschule Hogeschool Zuyd (Heerlen) bauten ein batteriebetriebenes Elektrofahrzeug, bei dem Karosserie, Lenkrad und Armaturenteile von herkömmlichen Desktop-Druckern von Ultimaker ausgedruckt wurden.

Das Team aus Herleen ist eines von insgesamt 19 Teams aus den Niederlanden und erhielt Unterstützung von einem Industriedesigner. Die verwendeten Drucker (insgesamt zehn Stück) wurden vom Druckerhersteller gestellt.

Die ausgedruckten Teile des Fahrzeugs bestehen aus PLA-Kunststoff. Das Konzept ist in erster Linie für den Einsatz im städtischen Bereich gedacht.

Ein weiteres Projekt, das sich mit effizienter Mobilität und 3D-Druck beschäftigt, ist das Urbee-Projekt aus Kanada.

Marktforscher: Menschliches Gewebe aus dem 3D-Drucker ab 2016 denkbar

Diese Technik dürfte für reichlich Diskussionsstoff sorgen: Wie die Marktforscher von Gartner prognostizieren, könnte bereits in zwei Jahren menschliches Gewebe aus dem 3D-Drucker zum Einsatz kommen. Die Technik könnte dafür verwendet werden, kranke Organe auszutauschen und somit eine bessere medizinische Versorgung zu gewährleisten.

Die Vorhersage von Gartner scheint nicht unrealistisch. Bereits im vergangenen Jahr hatte zum Beispiel die Firma Organovo menschliche Leberzellen mit der Technik vorgestellt, die immerhin 40 Tage lang funktionstauglich waren. Der Konzern möchte noch in diesem Jahr eine vollständige Leber aus dem 3D-Drucker vorstellen, berichtet Chip online.

Rasante Entwicklung

Die Analysten von Gartner befürchten, dass die Technik so schnell in der Praxis ankommen wird, dass es kaum die Möglichkeit für eine breite öffentliche Diskussion zu dem Thema geben wird. So sei zum Beispiel die Frage nach einer Qualitätskontrolle noch nicht beantwortet. Und eine Diskussion darüber, ob mit der Technik nicht auch verbesserte Organe oder gar Organe mit noch mehr Funktionen hergestellt werden sollten, fehle ebenso.

Im medizinischen Alltag ist der 3D-Druck inzwischen auch ohne die Reproduktion von Organen angekommen. So arbeitet ein japanisches Krankenhaus mit einem 3D-Drucker, um Modelle von Organen noch im OP-Saal begutachten zu können.

Japan fördert Schulen und Unis beim 3D-Druck

Die japanische Regierung will den Einsatz von 3D-Druckern in Bildungseinrichtungen weiter voranbringen, um Schülern und Studenten praktische Erfahrungen mit der Technologie zu ermöglichen. Japan möchte mit der Initiative den Anschluss an zum Beispiel die USA nicht verlieren, wo es ein vergleichbares Programm bereits seit 2010 gibt.

Die Regierung in Tokio wird bei der Maßnahme in einem ersten Schritt Universitäten und Fachhochschulen aussuchen, deren Investitionen zu zweidrittel vom Staat erstattet werden. Im kommenden Jahr sollen dann mittlere und höhere Schulen subventioniert werden.

Investitionen von rund 32 Millionen Euro

Wie das japanische Ministerium für Wirtschaft und Industrie mitteilte, hinke Japan der Entwicklung im internationalen Vergleich derzeit hinterher. Die USA und auch einige europäische Länder seien hier weit voraus. Deswegen habe die Regierung finanzielle Mittel in Höhe von 4,5 Milliarden Yen (etwa 32 Millionen Euro) bereitgestellt, um bei der Technologie den Anschluss nicht zu verpassen.

Neben den USA gibt es noch zahlreiche weitere Länder, in denen der Staat  die Technologie aktiv unterstützt. So investierte beispielsweise die britische Regierung zuletzt rund 7 Millionen Britische Pfund (8,7 Millionen Euro) in verschieden Forschungsprojekte, während in China die Infrastruktur soweit ausgebaut werden soll, dass die Produktionsleistung im diesem Bereich signifikant steigt.

Honda bietet CAD-Daten seiner Modelle an

Diese PR-Maßnahme könnte sich auszahlen: Der japanische Autobauer Honda stellt die CAD-Daten einige seiner Automodelle kostenlos zum Download bereit, mit denen Heimanwender (oder die Kunden von entsprechenden Dienstleistern) Miniaturmodelle selbst ausdrucken können. Zur Auswahl stehen allerdings ausschließlich Concept-Cars, also Design-Studien oder Prototypen, die nicht in Serienproduktion gehen. Erhältlich sind beispielsweise das Hybrid-Fahrzeug Acura NSX, das im vorigen Jahr vorgestellt wurde, das Fuya-Jo und das FSR von 1994.

Wer möchte, kann die Modelle auch umgestalten. Honda hat die 3D-Dateien unter die freie Creative-Commons-Lizenz 4.0 gestellt, die das Weiterverarbeiten und Modifizieren erlaubt.

Kostenlose CAD-Daten von Automodellen sind derzeit recht beliebt und gelten als gutes Marketing-Instrument, um eine virale Verbreitung zu erreichen.

Ein Auto aus dem 3D-Drucker in Originalgröße gibt es bei dem Projekt Urbee 2, das 2015 einen Weltrekord aufstellen soll. Dann soll das Fahrzeug innerhalb von zwei Tagen zwei Personen und einen Hund die 4500 Kilometer weite Strecke von New York nach San Francisco bringen.

Wie der 3D-Druck die Welt verändert – Die Kolumne von Petra Fastermann (# 12)

Jeder kann Entwickler werden – 3D-Druck als Massenphänomen

Mit vor einigen Jahren kaum vorstellbaren Tools versehen, können Privatpersonen mit guten Einfällen sogar etablierten Unternehmen Konkurrenz machen. Mit der Möglichkeit zahlreicher 3D-Druck-Verfahren kann jeder Entwickler oder Designer sowohl die Qualität als auch den Preis seines Produkts selbst festlegen. Von dieser Möglichkeit wird beispielsweise von Schmuckdesignern gern Gebrauch gemacht. Das Anbieten und Verkaufen wird durch die gesamte Vernetzung im Internet enorm erleichtert. Online-Plattformen, soziale Netzwerke und Foren haben einen großen Anteil daran, dass Privatpersonen als Hersteller Erfolg haben können. Erreicht ein Designer mit seinen Objekten ein gewisses Publikum, beispielsweise auf Facebook, so kann der Absatz seiner Produkte sehr schnell ansteigen. Umgekehrt kann dieser Erfolg auch schnell wieder ein Ende finden, wenn die Community sich einem neuen Trend zuwendet.

Die neuen Möglichkeiten beflügeln den Ehrgeiz. So ist es oft nur ein kleiner Schritt, bis ein Entwickler oder Designer zum Unternehmer wird. Durch 3D-Druck werden frühere Hemmnisse für die eigene Herstellung reduziert. Statt ein Geschäft zu eröffnen und auf Laufkundschaft zu warten, steht dem Designer auf Plattformen wie Etsy oder Shapeways die ganze Welt offen. Private Entwickler, welche die Funktionsfähigkeit oder das Aussehen ihrer Objekte überprüfen wollen, müssen keine großen finanziellen Investitionen mehr tätigen. Durch die Just-in-Time Produktion entfällt für Privatpersonen das Risiko, auf nicht abgesetzter Ware sitzen zu bleiben oder eine hohe Kapitalbindung zu haben. Hinzu kommt, dass Home-User-3D-Drucker dafür sorgen, dass sich 3D-Druck zum Massenphänomen entwickelt. Viele Entwickler produzieren auf ihren eigenen Maschinen – manchmal auch nur erste Muster, um die hochwertigere Ausführung, zum Beispiel aus vergoldeten Metallen, später bei einem Dienstleister in Serie zu fertigen.

3D-Druck-Dienstleister konkurrieren mit immer besserem Angebot

Mittlerweile gibt es zahlreiche 3D-Druck-Dienstleister mit direktem Datei-Upload und angeschlossenem Shopsystem auf dem Markt – sowohl im In- als auch im Ausland. Mehr und mehr der Dienstleister haben auch den Privatkundenmarkt im Blick. Unabhängig davon, ob Shapeways in den Niederlanden, i.materialise in Belgien oder Rapid Object in Leipzig: Die Lieferzeiten, das Angebot an Produktionsverfahren und die Vernetzung mit der Internet-Community konkurrieren miteinander.

Ein wachsender Wettbewerb unter den 3D-Druck-Dienstleistern verschafft Privatkunden nahezu monatlich attraktiver werdende Angebote: sinkende Preise, kurze Lieferzeiten, viele verschiedene Technologien und die sich ständig verbessernde Qualität und Auflösung der gedruckten Objekte. Zudem gibt es bei den 3D-Druck-Dienstleistern eine immer größer werdende Auswahl an Bau-Materialien. Die Plattformen der Dienstleister werden für Anwender zunehmend bedienerfreundlicher – zum Beispiel durch die Möglichkeit des Datei-Uploads oder sogar das Angebot, Dateien direkt aus gängigen CAD-Programmen zu exportieren statt STL-Dateien zu liefern. Außerdem werden die Lieferzeiten der 3D-Druck-Dienstleister immer kürzer, üblich sind im Endkundenmarkt Lieferzeiten von 7 bis 21 Tagen.

Tauschbörsen schaffen einen neuen Markt

Im Juni 2013 wurde bekannt, dass auf der Tauschplattform Thingiverse bereits 100.000 Modelle eingestellt worden sind. Zum gleichen Zeitpunkt gab es auf der Plattform mehr als 28.000 Modelle zum kostenlosen Download. Viele 3D-Druck-Dienstleister – zum Beispiel Shapeways, Sculpteo oder i.materialise – haben ihre eigenen Tauschplattformen. So ist es möglich, dass ein Designer nicht nur sein Objekt, sondern auch die STL-Datei zum Download anbieten kann. Zusätzlich attraktiv werden die Plattformen durch die ihnen angeschlossenen Shops, in denen Designer und Kleinserienhersteller die von ihnen entwickelten Objekte zum Kauf anbieten können.

Privatpersonen als Konkurrenz zu Unternehmen?

3D-Druck auf einfachen FDM-Maschinen macht es Entwicklern inzwischen sehr leicht, Kunden die unterschiedlichsten selbst produzierten Prototypen vorzustellen. Die Marktanalyse wird auch für Privatanbieter durch die preisgünstige Möglichkeit, Nullserien mit 3D-Druck herzustellen, immer einfacher.

Insbesondere im Bereich Modellbau nimmt die Produktion von Kleinserien kontinuierlich zu. Die in den Kleinserien hergestellten Objekte werden als Endprodukte verkauft. Dies geschieht oft innerhalb von Internetforen, wo ein Bedarf an einem Produkt unmittelbar von den potenziellen Kunden geäußert wird. Durch die direkte Rückkopplung zwischen Entwickler und vielen Anwendern entstehen so in sehr kurzer Zeit Produkte ganz ohne das sonst notwendige Marketing. Oft werden so Stückzahlen im 100er-Bereich, in Einzelfällen deutlich darüber, abgesetzt.

Eisenbahnmodellbau als schrumpfender Markt

Der Eisenbahnmodellbau ist ein schrumpfender Markt, weil sich immer weniger junge Leute dafür begeistern und gleichzeitig die Anschaffungskosten dieser ehemaligen Kinderspielzeuge stark gestiegen sind. Der typische Modellbahner ist heute über 40 Jahre alt und investiert monatlich durchschnittlich 200 EUR in sein Hobby.

Das führt dazu, dass Modell-Lokomotiven teilweise eine geringere Auflage als 500 Stück erreichen und trotzdem noch lukrativ zu fertigen sind. Der klassische Spritzguss wurde aus Kostengründen mittlerweile fast vollständig nach Fernost verlagert. Daraus kann sich für die traditionellen Hersteller ein Problem ergeben, wenn die Nachfrage nach bestimmten Modellen hoch ist: Bei guter Konjunkturlage gibt es bei den Auftragsfertigern nur wenige Fertigungs-Slots. Erfolgsmodelle sind aus diesem Grund schnell ausverkauft, was bei den passionierten Sammlern zu großer Enttäuschung führen kann – das heißt, wenn die erste Charge sofort verkauft und Nachschub erst nach einem halben Jahr verfügbar ist.

Marktentwicklung beim Eisenbahnmodellbau

Weil traditionelle Produkt-Anbieter den Kunden-Ansprüchen nicht mehr genügen, gehen mehr und mehr Modellbauer dazu über, sich ihre Modelle selbst zu konstruieren, um nicht länger auf bestimmte Modelle warten zu müssen.

Zudem steigen die Ansprüche von Sammlern nach ausgefallenen Modellen: Das macht die Recherche für traditionelle Anbieter kostenaufwendiger. Als Folge strömen semiprofessionelle Anwender – also Kleinserienhersteller – mit selbst gedruckten 3D-Modellen auf den Markt. Oft entsteht der Kundenwunsch in Communitys, wird dann von einem semiprofessionellen Anbieter aufgenommen und in enger Abstimmung mit den Kunden realisiert. Die Kunden übernehmen dabei selbst einen guten Teil der Recherchearbeit.

Produktpiraterie und Urheberrecht

Wie bereits in der Musikindustrie, kann sich schnell Produktpiraterie gegen das geistige Eigentum der Entwickler von 3D-CAD-Modellen entwickeln. Das wird durch die sich verbreitende Möglichkeit des 3D-Scannens zusätzlich erleichtert.

Der Datendiebstahl von 3D-CAD-Modellen kann traditionellen Herstellern einen großen wirtschaftlichen Schaden zufügen. Insgesamt wird die Frage des Urheberrechts mit der Verbreitung von 3D-Druck immer dringender werden. Die Frage, inwieweit die Dienstleister dabei in Anspruch genommen werden können, ist bisher noch nicht abschließend geklärt.

Wie können 3D-Druck-Dienstleister auf den veränderten Markt reagieren?

3D-Druck-Dienstleister müssen Lösungen finden, um auf den veränderten Markt zu reagieren. Eine Möglichkeit, um in das Massengeschäft einzusteigen, ist die Einrichtung von Upload-Portalen. Denn gerade für die preissensiblen Privatkunden sollte keine aufwendige Angebotskalkulation erfolgen. Gleichzeitig können diese Portale die Aufgabe erfüllen, im Stil von FAQs die dringendsten Fragen zu beantworten, die sich Privatkunden stellen. Wichtig ist außerdem aus Sicht der neuen Kundenschichten, dass der Preis für die hochgeladenen Daten automatisch und unverzüglich kalkuliert wird. Ebenso ist es aus meiner Sicht bedeutend, dass 3D-Druck-Dienstleister einen Marktplatz bereitstellen – eine Art Community, die sich untereinander auf der Dienstleister-Plattform austauschen kann. Dies kann im Rahmen von Facebook oder Foren geschehen, wobei der Betreuungsaufwand für die Kundenkommunikation nicht unterschätzt werden sollte.

Welche Chancen bieten sich 3D-Druck-Dienstleistern?

3D-Druck-Dienstleistern bietet sich ein großer, ständig wachsender internationaler Privatkunden-Markt. Online-Plattformen schaffen hier neue Absatzmärkte. Ein sehr großer Vorteil durch das Einrichten von Online-Uploads für Dienstleister ist auch die gesparte Arbeitszeit: Durch den Einsatz standardisierter Upload-Verfahren wird kaum Personal benötigt, ganz im Gegensatz zum individuellen Einzelangebot. Nicht zu unterschätzen ist das Umsatzpotenzial von Privatkunden auch unter dem Gesichtspunkt, dass sie einerseits kaum Termindruck erzeugen, andererseits mit ihren kleinen Aufträgen zu einer gleichmäßigeren Anlagenauslastung beitragen.

Welche Risiken birgt der veränderte Markt für 3D-Druck-Dienstleister?

Mit dem Eintritt in den Endkunden-/Privatkundenmarkt ergeben sich für 3D-Druck-Dienstleister neue Risiken: So zum Beispiel bei Gewährleistungspflichten und in Bezug auf das Rückgaberecht im Zusammenhang mit Shopsystemen. Zudem haben Privatkunden in der Regel andere Bedürfnisse als Industriekunden. Es ist zu erwarten, dass sie eine zeitaufwendigere Kommunikation erzeugen als Industriekunden, zum Beispiel durch hohen Beratungsbedarf und intensives Nachfragen in Details auf Grund dessen, dass sie häufig nichtprofessionelle CAD-Software verwenden. Ein weiterer Nachteil ist die meist sehr hohe Preissensitivität seitens der Privatkunden. Zeitaufwendig kann auch der hohe Bedarf an Know-how-Transfer werden, der mit einem immer größeren Markt von Kunden mit manchmal geringen Vorkenntnissen zum 3D-Druck entsteht. Als Beispiel dafür: Es werden im Anhang an eine E-Mail Fotos beigefügt – mit dem Wunsch, die darauf abgebildeten Objekte dreidimensional ausgedruckt zu bekommen.


Petra Fastermann gründete 2010 in Düsseldorf die Firma Fasterpoly GmbH, welche 3D-Druck als Dienstleistung anbietet und außerdem selbst entwickelte Produkte unter der Marke Fasterpoly vertreibt. Im November 2011 wurde Petra Fastermann für ihr Start-up-Unternehmen mit dem Unternehmerinnenbrief NRW ausgezeichnet.

Im Juli 2012 veröffentlichte sie im Springer-Verlag ein Fachbuch zu 3D-Druck/Rapid Prototyping. Noch im selben Winter veröffentlichte sie mit “Die Macher der dritten industriellen Revolution: Das Maker Movement” ein weiteres Buch zum Thema. Ebenfalls bei Springer erschien 2014 das Buch “3D-Drucken”, eine leicht verständliche Erklärung der Technologie. Außerdem gibt es von der Autorin einige Bücher im Bereich Belletristik.