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Interview

Prototypenentwicklung einer Mehrzweckflasche mit SLA-3D-Druck

Die beiden jungen Macher und Designliebhaber Damiano Iannini und Ferdinando Petrella aus Italien gründeten idea3Di im Jahr 2014, um Produkte auf der Grundlage innovativer neuer Technologien zu entwickeln. Zu ihren ersten Projekten gehörten Geizeer, ein kompakter, umweltfreundlicher Schreibtischkühler, und Levia, eine schwebende Marmorlampe. 

Das jüngste Projekt des Duos ist ein Schritt hin zur Großserienfertigung. iUVì ist eine intelligente Mehrzweckflasche, die Wasser in nur 60 Sekunden mit UV-LEDs reinigt, sich als Taschenlampe, Laterne oder Signalgeber verwenden lässt und zudem über eine integrierte Powerbank verfügt.

Erfahren Sie in diesem Beitrag, wie das Team von idea3Di den Prototypen einer intelligenten Flasche entwickelte, der über wunderschöne transparente Teile verfügt, die sich vom Endprodukt nicht unterscheiden lassen.

Einwegkunststoff mit einem Mehrzweckprodukt ersetzten

„Die Idee entstand vor einem Jahr. Damals wurde viel über Einwegflaschen und -kunststoff gesprochen und die daraus entstehenden Probleme [für die Umwelt]. Wir hatten die Idee, eine Flasche zu entwickeln, die besser war als die Konkurrenzprodukte auf dem Markt“, so Iannini.

Damiano Iannini und Ferdinando Petrella mit einem ihrer früheren Projekte, Geizeer, einem kompakten, umweltfreundlichen Schreibtischkühler.

Damiano Iannini und Ferdinando Petrella mit einem ihrer früheren Projekte, Geizeer, einem kompakten, umweltfreundlichen Schreibtischkühler.

Die Designer wandern gern und lieben die Natur, weshalb sie ein Produkt schaffen wollten, das mehrere typische Artikel im Wanderrucksack ersetzen konnte.

Nachdem das Design stand, druckten Sie die ersten Prototypen mit einem FDM 3D-Drucker. Und sobald sie anspruchsvollere und ästhetischere Prototypen brauchten, gingen sie zum Stereolithografie-(SLA)-3D-Druck über.  

Die Flasche kann Wasser mit UV-LEDs reinigen und auch als Taschenlampe, Laterne oder Signalgeber dienen. Diese funktionsfähigen und täuschend echten Prototypen wurden vollständig mit SLA-Technologie gedruckt.

Die Flasche kann Wasser mit UV-LEDs reinigen und auch als Taschenlampe, Laterne oder Signalgeber dienen. Diese funktionsfähigen und täuschend echten Prototypen wurden vollständig mit SLA-Technologie gedruckt.

„Um einen Prototyp zu erhalten, der so nah wie möglich an dem mit herkömmlicher Fertigungsausrüstung produzierten Produkt ist, haben wir einen Formlabs-3D-Drucker mit SLA-Technologie eingesetzt. Man erhält funktionierende Prototypen mit detaillierter Optik, den richtigen Toleranzen und anderen Aspekten, die mit FDM unmöglich zu erreichen sind. Alle Teile sind einfach nachzubearbeiten und zu lackieren. Es gibt keine Schichten bei den Teilen, weshalb sie sich leicht ohne viel Schleifpapier nachbearbeiten lassen. Die Ergebnisse, die wir mit diesem Drucker erzielt haben, waren beeindruckend“, so Petrella.

Das endgültige Design besteht aus dem Deckel und der Flasche. Der Deckel besteht aus fünf Kunststoffteilen, dem elektronischen Innenleben und einer Batterie. Für den Deckel haben die Designer Black Resin verwendet, während die Flasche aus Clear Resin ist.

Prototypenfertigung der transparenten Flasche

Die Prototypenfertigung transparenter Teile kann sich sehr kompliziert gestalten, da die meisten Desktop-3D-Drucker keine transparenten Teile herstellen können. Gleichzeitig dauert die Arbeit mit herkömmlichen Werkzeugen lange und setzt eine kostspielige Werkzeugausstattung voraus. 

SLA-3D-Druck eignet sich ausgezeichnet zur Herstellung von Teilen, die lichtdurchlässig sind. Formlabs-Kunden haben Clear Resin verwendet, um eine vollständig optisch klare Linse für eine komplett 3D-gedruckte Kamera herzustellen, sowie für Kacheln einer Fresnel-Linseninstallation auf dem Times Square in New York City, für LichtleiterMillifluidikkomponenten und vieles mehr.

Der Prototyp der transparenten Flasche wurde mit Clear Resin gedruckt.

Der Prototyp der transparenten Flasche wurde mit Clear Resin gedruckt.

„Einer der komplexesten Schritte bei der Herstellung des Prototypen war die transparente Flasche.  Mit Hilfe von Formlabs Clear Resin und einem langen und präzisen Nachbearbeitungsprozess haben wir eine Transparenz erreicht, die dem eines spritzgegossenen Großserienprodukts entspricht. Das Ergebnis ist beeindruckend und kaum von einem Endprodukt zu unterscheiden“, sagt Iannini.

Nach dem 3D-Druck wurde die Flasche gereinigt, nachgehärtet, poliert, erneut gewaschen und anschließend mit Polyurethan-Spray beschichtet.

Nach dem 3D-Druck wurde die Flasche gereinigt, nachgehärtet, poliert, erneut gewaschen und anschließend mit Polyurethan-Spray beschichtet.

„Das Schwierigste war es, eine vollständig glatte Oberfläche bei dem Druckteil zu erreichen, denn dies ist die einzige Möglichkeit, eine durchgehend transparente Flasche zu erhalten. Wir haben Schleifpapier mit unterschiedlicher Körnung verwendet, um eine glatte Oberflächenbeschaffenheit zu erzielen. Anschließend haben wir mit Seife das Fett von den Teilen entfernt und die Transparenz erhöht. Zu guter Letzt haben wir die Flasche mit Polyurethan-Spray beschichtet. Insgesamt hat es eine oder anderthalb Stunden gedauert, um eine einzige Flasche herzustellen“, berichtet Petrella.

Die Produktion

Wie bei vorherigen Produkten haben die Designer auf Crowdfunding gesetzt, um die nötigen Geldmittel für die Fertigung der ersten Charge des Endprodukts zu erhalten. 

„Das Schwierige am Produktionsbeginn sind immer die Formen; sie sind die teuersten Teile“, erklärt Iannini.

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