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3D-gedruckte Konsumprodukte Kommen Brillen in Zukunft aus dem 3D-Drucker?

| Redakteur: Anna-Lena Dosch

Die additive Fertigung stellt immer mehr Produkte her – nicht mehr nur für die Industrie, sondern auch für den Alltag. Auch Optiker könnten ihre Brillen in der Zukunft per 3D-Drucker fertigen.

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Den Durchblick erhält man zukünftig mithilfe des Einsatzes eines 3D-Druckers.
Den Durchblick erhält man zukünftig mithilfe des Einsatzes eines 3D-Druckers.
(Bild: gemeinfrei // unsplash)

Die Herstellung von Konsumgütern per 3D-Druck erfreut sich immer größerer Beliebtheit. Schon heute werden unter anderem Schuhe und Autoteile auf 3D-Druckern hergestellt. Auch die Medizinbranche setzt auf den Einsatz von 3D-Druckern, besonders bei der Herstellung von Hörgeräten, Prothesen oder in der Zahnmedizin. Die individuelle Anpassung auf den einzelnen Patienten/Kunden ist hier ausschlaggebend für die Nutzung der additiven Fertigung.

Nun interessieren sich auch Optiker und Start-Ups für den Einsatz von 3D-Druckern zur Herstellung von Brillen. Eine interessante mögliche Methode wäre hierfür das Rapid Prototyping. Weiter wird aber auch viel Potenzial in Powder-Bed-Fusion-Technologie gelegt, da sie für die Endproduktfertigung von Nutzen sein kann.

Erste Schritte für die Herstellung einer 3D-gedruckten Brille

Zuerst werden Daten benötigt, um eine individuelle Brille additiv fertigen zu können. Dazu gehört unter anderem die Kopfform des zukünftigen Brillenträgers, welche vor Ort oder auf einer Website erfasst werden kann. Der 3D-Scan der Kopfkontur erfolgt meist in nur wenigen Minuten.

Mit den Daten und diversen Brillenformen, die zur Verfügung stehen, kann das individuelle Brillengestell als Druckdatei entworfen werden. Dabei wird auf die Gesamtgröße der Fassung, Bügellänge und Breite der Nasenauflage millimetergenau auf die Kopfform des zukünftigen Inhabers angepasst.

Geeignetes Material für 3D-gedruckte Brillen

Ein geeignetes Material für 3D-gedrucke Brillen stellt Polyamid-Pulver dar. Es wird Schicht für Schicht aufgetragen und mit einem Laser unter erhöhtem Druck verschmolzen. Allgemein werden Brillen zumeist per 3D-Kunststoffdruck hergestellt.

Vorteile der 3D-gedruckten Brille sind unter anderem:

  • Etwa 30 % belastbarer als konventionelle Acetatbrille
  • Etwa 30 % leichter als konventionelle Acetatbrille
  • Strukturierte und kratzfeste Oberfläche
  • Unempfindlich gegen Schmutz
  • Individuelle Anpassung an diverse Kopfformen

Umweltfreundliche Produktion

Durch die Herstellung via 3D-Druck ist die Brille nachhaltiger. Wird ein 3D-Drucker vor Ort oder in der näheren Umgebung genutzt, fallen keine langen Transportwege an, da die ganze Fertigung an einem Standort geschieht. Außerdem fällt bei der Produktion einer 3D-gedruckten Brille kaum Abfall an, da es wenig Überschuss gibt und eine Brille nur nach Auftrag produziert wird.

Unternehmen entwickelt 3D-Drucktechnologie für Brillengläser

Laut Luxexcel wurden auf der firmeneigenen Plattform schon etwa 5.000 Brillengläser per 3D-Druck gefertigt.
Laut Luxexcel wurden auf der firmeneigenen Plattform schon etwa 5.000 Brillengläser per 3D-Druck gefertigt.
(Bild: Luxexcel)

Laut eignen Aussagen, entwickelte das Unternehmen Luxexcel eine Technologie, mit der sich Brillengläser per 3D-Druck produzieren lassen. Die Plattform ‚Luxexcel Vision‘ besteht aus einem industriellen 3D-Drucker, Tools und einer Brillengläser-Designsoftware zur Integration von Arbeitsprozessen. Die Plattform ermöglicht Kunden eine Bestellung ophthalmischer Qualitätsgläser. Diese erfüllen laut Angaben der Firma alle erforderlichen Industriestandards. Die Plattform wurde zusammen mit Herstellern der Augenheilkunde etabliert und somit können Kunden abgestimmte Brillengläser per 3D-Druck bestellen.

Sportbrillenhersteller verwendet 3D-Drucktechnologie

Sportbrillenhersteller wie beispielsweise Oakley verwenden die additive Fertigung schon für den Rahmen ihrer Sportbrillen. Besonders Prototypen werden mit diesem Verfahren erstellt. Mit konventionellen Methoden dauert die Herstellung eines Prototyps etwa drei Tage. Bei Benutzung eines 3D-Druckers ist das neue Modell innerhalb von nur 24 Stunden fertig produziert. Bei dem Material setzte Oakley auf CB PA 12 (Polyamid) in verschiedenen Farben, da es leicht und langlebig ist. Einen weiteren Vorteil den Oakley bei der Nutzung von additiver Fertigung sieht, ist die Herstellung von individuellen Brillen für Sportler. Und auch die schnellere ‚Vor-Ort‘-Produktion von individualisierten Brillen durch den Einsatz von 3D-Druck stellt einen großen Pluspunkt dar:

3D-gedruckte Sonnenbrillen

Das Modell Sarah 3D ist eines von mehreren Modellen aus dem 3D-Drucker. In Zukunft will der österreichische Hersteller Neubau Eyewear noch weitere 3D-gedruckte Produkte in sein Sortiment aufnehmen.
Das Modell Sarah 3D ist eines von mehreren Modellen aus dem 3D-Drucker. In Zukunft will der österreichische Hersteller Neubau Eyewear noch weitere 3D-gedruckte Produkte in sein Sortiment aufnehmen.
(Bild: Neubau Eyewear)

Das österreichische Label Neubau Eyewear zählt Sonnenbrillengestelle aus dem 3D-Drucker zu seinem Sortiment. Mithilfe der additiven Fertigung kann die gewünschte Qualität, hoher Tragekomfort und außerdem eine große, schier unendliche Designvielfalt erreicht werden.

Drei Modelle, welche additiv hergestellt werden, hat das Unternehmen schon im Bestand, in der Zukunft soll sich die Anzahl weiter erhöhen.

Werden in der Zukunft mehr Brillen auf 3D-Druckern entstehen?

Das Unternehmen SmarTech Analysis liefert Branchenanalysen, Daten und Marktprognosen für die 3D-Druck. Dahingehend hat das Unternehmen auch einen Report für die 3D-Druckproduktion von Brillen erstellt, in dem es heißt, dass in den nächsten zehn Jahren der Markt für den 3D-Druck in der Brillenmanufaktur auf schätzungsweise 3,4 Milliarden US-Dollar anwachsen kann. Damit sind die AM-Industriebereiche wie Hardware, Dienstleistungen, Materialien, Software aber auch die AM-Anwendungsbereiche wie Tooling, Casting, Prototyping und Endteile gemeint. Betrachtet man ausschließlich 3D-gedruckte Brillen, geht SmarTech von einem Marktvolumen von etwa 1,9 Milliarden US-Dollar bis 2028 aus. Viele Punkte sprechen für das vermehrte Nutzen additiver Fertigung in der Zukunft. Von der Individualisierung bis hin zur umweltfreundlicheren Produktion.

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