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Brancheneinblicke

Wie Black Diamond die Prototypen der begehrten Ausrüstung mit dem Form 3L herstellt

Seit Jahrzehnten schon entwickelt Black Diamond Equipment innovative Kletter-, Ski- und Bergausrüstung. Die Produkte von Black Diamond sind für Komfort, Haltbarkeit und Leistung bekannt und durchlaufen einen strengen Design-, Test- und Iterationsprozess, bevor sie auf den Markt kommen. 

Von Kletterhelmen bis hin zu Notfallwerkzeugen bedeutete dies in der Vergangenheit Outsourcing für Prototypen in Originalgröße, damit die Ingenieure und Designer während des Designprozesses die potenziellen Produkte in menschengerechter Größe in der Hand halten konnten. Nur so bringt man diese Publikumslieblinge unter den leistungsstarken Produkte auf den Markt. Jedoch kann das gleichzeitig die Innovation verlangsamen (und die Produktionskosten erhöhen), da das Unternehmen auf die Lieferung der Prototypen durch Dritte angewiesen ist.

Doch dank des großformatigen 3D-Druckers Form 3L von Formlabs hat das Entwicklungsteams von Black Diamond vor Kurzem die Prototypenerstellung in Originalgröße in den eigenen Betrieb geholt und das zu einem Bruchteil der Kosten herkömmlicher Herstellungsverfahren.

Das Unternehmen integriert den 3D-Druck bereits seit Jahren in seine Designprozesse und verwendet vier Desktop-Drucker vom Typ Form 2, um kleinere Prototypen oder Maßstabsmodelle betriebsintern anzufertigen. Aufgrund des standardmäßigen Fertigungsvolumens von 3D-Druckern für den Desktop waren Prototypen in Originalgröße jedoch nie eine Option. Als Black Diamond vom Form 3L erfuhr – einem Stereolithografie (SLA) 3D-Drucker mit einem Fertigungsvolumen, das die Prototypenerstellung in menschengerechter Größe ermöglicht – ahnten sie, dass sie eine neue Art von Innovation in das Unternehmen einbringen könnten.

F+E-Ingenieur Matt Tetzl hat sich vor Kurzem mit dem Form 3L beschäftigt und sowohl Grey Resin als auch Tough 2000 Resin ausprobiert, um zu sehen, wie der Drucker die Prototypenerstellung in Originalgröße bewältigt. Im Folgenden erfahren Sie, warum Black Diamond Equipment den großformatigen SLA 3D-Druck betriebsintern einsetzen will und wie sich dies auf die Produktentwicklung des Unternehmens auswirkt.

Die Lücke zwischen Feedback und Design schließen

„Mit dem Form 3L ist der Produktdesignprozess besser verknüpft. CAD optimieren und den Druckvorgang starten – so schließen wir die Lücke zwischen Feedback und Design.”

Matt Tetzl, F+E-Ingenieur, Black Diamond Equipment

Die Produkterstellung bei Black Diamond wird von einem leidenschaftlichen Team vorangetrieben, das seine eigenen Produkte testet und verwendet. Jedes Produkt wird mit Liebe in rigorosen internen Feedback-Runden geschaffen. Das garantiert, dass die Sachen erst auf den Markt kommen, wenn sie wirklich außergewöhnlich sind. Matt arbeitet mit dem Produktdesign und dem Maschinenbau zusammen und ist verantwortlich für das Testen und Erstellen neuer Prototypen für alle wichtigen Produktkategorien des Unternehmens.

Dabei traten Probleme während der Arbeit an größeren Produkten auf, wie z. B. einer Spitzhacke, einer Schaufel oder einem Helm. Bei diesen Artikeln ist die endgültige Form und das Gefühl in der Hand des Nutzers ausschlaggebend für den Erfolg. Da diese Teile die Größe der Konstruktionsplattform des Form 2 übersteigen, sah sich Matts Team gezwungen, mit den Druck ihrer Prototypen ein externes Dienstleistungsunternehmen zu beauftragen. Für jeden Druck kostete dies das Team ca. 425 $ [ca. 360 €] und mindestens eine Woche Ausfallszeit, da sie auf den Rückversand des Prototyps warten mussten.

Der Form 3L ermöglicht es Matt, originalgetreue Modelle betriebsintern zu erstellen, dank eines Fertigungsvolumens, das fünfmal so groß ist wie beim Form 2 und Form 3. Die Vorteile sind immens: Die Durchlaufzeit für große Prototypen wird je nach Druckzeit auf drei Tage oder weniger verkürzt. Mit einer 3D-gedruckten Lawinenschaufel in Originalgröße in der Hand kann das Designteam sofort mit der Visualisierung beginnen und über Verbesserungsmöglichkeiten des Designs nachdenken. Diese Ideen können dann schnell im CAD umgesetzt werden, um den nächsten Druck zu starten.

„Wir haben unsere Kosten für Prototypen in Originalgröße von 425 auf 70 Dollar [von 360 auf 60 Euro] pro Druck gesenkt. Mit diesen Einsparungen würde sich der Form 3L in nur drei Monaten bezahlt machen.“

Matt Tetzl, F+E-Ingenieur, Black Diamond Equipment

OutsourcingBetriebsintern
Zeit7 Tage3 Tage
Kostenca. 425 $ [ca. 360 €]ca. 70 $ [ca. 60 €]

Matt erhält neue STL-Dateien vom Ingenieurteam häufig kurz nach Druckbeginn. Kleine Optimierungen sind im Designprozess üblich. Beim Outsourcing gibt es keine Möglichkeit, diese zu integrieren, nachdem die Datei an das Dienstleistungsunternehmen geschickt wurde. Mit dem Form 3L kann das Team den Druck einfach abbrechen und erneut starten, was eine erhebliche Zeit- und Kostenersparnis beim Einarbeiten der neuesten Änderungen bedeutet. 

„Die Qualität von Grey Resin auf dem Form 3L war besser als auf dem Form 2. Selbst kleinste Merkmale kamen auf dem Form 3L in sehr hoher Deutlichkeit zum Vorschein. Wir haben ebenso mit Tough 2000 Resin gedruckt und waren begeistert, wie gut die Oberflächenqualität auf dem Form 3L ist.“

Davon war Matt bei der Verwendung des Form 3L außerordentlich begeistert. Nun ist es möglich, Echtzeit-Feedback von Ingenieuren und Nutzern zu erhalten, Bearbeitungen im CAD vorzunehmen und noch am selben Tag einen neuen Druck zu starten. Durch die hohe Druckqualität und ohne Outsourcing sinkt der Zeitaufwand für die Prototypenerstellung. Dies bedeutet mehr Zeit für das Testen und Anpassen von Teilen, was zu besseren Produkten für die Kunden führt. Mit dem Form 3L können viele Unternehmen zum ersten Mal große Teile betriebsintern drucken, zu geringen Pro-Teil-Kosten und in kürzester Zeit.

„Hätten wir diesen Drucker in den letzten zwei Jahren gehabt, dann hätten wir eine Menge Geld für Prototypen von Aluminiumnocken sparen können. Ich kann mir vorstellen, dass wir den Form 3L bei vielen Projekten einsetzen werden.“


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Ein vertrautes Ökosystem, ein intuitiver Arbeitsablauf

„Wir haben schon innerhalb einer Stunde nach der Lieferung des Form 3L losgedruckt. Da wir andere Formlabs Drucker haben und mit dem Ökosystem vertraut sind, haben wir den Form 3L nur hochgefahren und ich konnte ihn ohne zusätzliche Schulung sofort verwenden.“

Matt Tetzl, F+E-Ingenieur, Black Diamond Equipment

Da Matt zuvor mit dem Form 2 gearbeitet hatte, war es ein Kinderspiel, den Form 3L in Betrieb zu nehmen. Der Form 3L verwendet dieselbe Druckvorbereitungssoftware, die das Team gewohnt ist, PreForm. Das macht den Drucker zugänglich und er kann einfach in einen bereits bestehenden Prozess eingebunden werden. Matt setzte den Form 3L schon schnell rund um die Uhr ein, wodurch unterbrechungsfreier Durchsatz ermöglicht wurde, wie es das Team von anderen Formlabs Druckern gewohnt war. 

Formlabs entwirft alle Drucker so, dass sie intuitiv und einfach zu bedienen sind – selbst für Neulinge in der Welt des 3D-Drucks – und der Form 3L bildet da keine Ausnahme. Für diejenigen, die bereits mit unserem Ökosystem vertraut sind, ist es einfacher denn je, den Form 3 oder Form 2 mit dem Form 3L zu kombinieren. Matt hat bereits damit begonnen, an druckerübergreifenden Projekten zu arbeiten. Er hat einen großen Basisdruck auf dem Form 3L erstellt, für den kleine Steckelemente auf dem Form 2 gedruckt werden. Dadurch wird der Designprozess weiter beschleunigt, sodass mehrteilige Projekte gleichzeitig abgeschlossen werden können. 

„Wir haben ebenso den Druck kleiner Teile auf dem Form 3L getestet und die Qualität war besser als auf unserem Form 2. Insbesondere Clear Resin überzeugte durch bessere Klarheit.“ 

Matt erstellt einen neuen internen Design-Leitfaden für Teile auf dem Form 3L, um einige Probleme bei der Nachbearbeitung und beim Entfernen der Stützstrukturen anzugehen, die bei großen Drucken auftreten. Dazu gehören Schritte wie das Aushöhlen von Drucken wie z. B. beim Vapor-Helm, um den Kunstharzverbrauch zu reduzieren und die Nachbearbeitung zu verbessern. Bei Projekten wie dem Vapor-Helm bietet ausgehöhlter 3D-Druck dem Team die Möglichkeit, einen optischen Prototypen zu inspizieren.

Mehr über Black Diamond und den Form 3L erfahren

Black Diamond arbeitet gerade dank des Form 3L an einer ganzen Reihe innovativer, aufregender Ausrüstungsgegenstände für Outdoor-Sportarten und Bergsteiger. Folgen Sie unten dem Team von Black Diamond.

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