3D-Druck in der Brillenfertigung: Innovation und Tradition ergänzen sich

Der Schweizer Designer Marcus Marienfeld verändert die Fertigungsprozesse von Brillen. Durch den Einsatz eines 3D-Druckers kann er seinen Ideen freien Lauf lassen. Nicht mehr an Traditionen gebunden, stellt Marienfeld Prototypen, Werkzeuge und Kleinteile her.

Von Stefan Holländer, Managing Director EMEA bei Formlabs

So viel wie möglich von Hand und in Eigenproduktion herzustellen, von der Modellskizze bis hin zu Umsetzung und Produktion – das ist die Devise des Schweizer Design-Goldschmieds Marcus Marienfeld. Seit einigen Jahren bezieht er den 3D-Drucker in die Fertigung seiner Brillen mit ein. Das additive Verfahren nutzte Marienfeld vorerst für das Rapid Prototyping von Schmuck und Accessoires. Schnell erkannte er jedoch das Potenzial des SLS-3D-Drucks für die Herstellung von Brillen.

In der Brillenmanufaktur bedarf das Fertigen eines Modells viel Zeit und genaueste Handarbeit. Ständig auf der Suche nach innovativen Ideen und Möglichkeiten integriert Marienfeld einen 3D-Drucker in seinem von Tradition und Handarbeit geprägten Arbeitsbereich. Die Fertigung von Endverbrauchsteilen, wie Schräubchen und ganzen Brillenfronten mit dem additiven Verfahren, erspart ihm viel Zeit. Außerdem können Werkzeuge nach den eigenen Bedürfnissen gedruckt werden. Produkte, Designs und Werkzeug lassen sich flexibel neu erfinden und herstellen. Der Drucker ermöglicht Marienfeld somit mehr Freiheit im Design und der Produktion seiner Brillen.

Design-Brillengestelle aus dem 3D-Drucker

In einem Druck und einer Zeitspanne von circa anderthalb Tagen kann Marcus Marienfeld inzwischen 80 fertige Brillenfronten produzieren. Das ist eine hohe Stückzahl im Bereich der Brillenfertigung. Zur Herstellung der Brillenfronten wird das beständige Pulver aus Nylon im SLS 3D-Drucker verarbeitet. Viele Hersteller:innen wählen dieses Material, da es temperaturbeständig und zugfest ist. Marienfeld entschied sich jedoch dafür, da es neutral in der Ansicht ist und sich somit ästhetisch leicht an andere Designelemente anpasst. Eine Brille aus dem anthrazitfarbenen Nylonpulver kann beispielsweise mit farbigen Highlights ergänzt werden. Zudem ist die seidenmatte Oberfläche, welche dennoch eine gewisse Griffigkeit nach den Nachbearbeitungsschritten beibehält, wichtig für das Tragegefühl und den Komfort der Brillen.

Durch die Detailgenauigkeit des selektiven Lasersinterns und der nicht notwendigen Stützstrukturen eignet sich der Fuse 1 nach Marienfeld für solche filigranen Serienelemente, die später passgenau weiterverarbeitet werden sollen. Zudem können in sich verschachtelte Elemente gedruckt werden, ohne dass ein späteres Nachbearbeiten notwendig ist. Jede Brille wird getreu der 3D-Zeichnung gedruckt. Das bedeutet, dass jedes Modell dem anderen zu hundert Prozent gleicht. Dies ermöglicht die Serienherstellung von Marcus Marienfelds Luxusbrillen.

Personalisierte Luxusbrillen

Veränderungen können mit dem 3D-Drucker leicht vorgenommen werden. Somit kann ein individueller Kund:innenwunsch einfach umgesetzt werden. Sie möchten eine breitere Glasfassung oder eine Personalisierung? Kein Problem! Die Änderungen werden einfach in der 3D-Zeichnung angepasst, in die Software hochgeladen und können direkt gedruckt werden. Das additive Verfahren erleichtert es Brillen an die Vorstellungen und Bedürfnisse der Kund:innen anzupassen.
Beispielsweise setzte Marienfeld die Anfrage eines Bergführers nach einer Spezialanfertigung um. Durch den Einsatz von 3D-Druck konnte die Sonnenbrille aus Nylon mit besonderen Seitenelementen gegen die Sonneneinstrahlung auf dem Berg nach nur zwei Wochen übergeben werden. Eine herkömmliche Fertigung aus Vollkarbon mit einer hundertprozentig handwerklichen Herstellung hätte zwei bis drei Monate Arbeit in Anspruch nehmen können.

„Wir haben spezielle Brillen designt, die nicht einfach nur flach sind, sondern nach außen dicker werden. Sie sind quasi konisch aufgebaut. Um so etwas zu bauen, ist der 3D-Druck prädestiniert. Wir können spezielle Designs simpel umsetzen, welche mit anderen Technologien nicht funktionieren würden”, erklärt Marienfeld.

Werkzeuge zur Materialbearbeitung aus dem 3D-Drucker

Neben der einfachen Bearbeitung des Designs können mit dem 3D-Druck außerdem spezielle Werkzeuge für die Fertigung hergestellt werden. Das Drucken von Equipment eignet sich für das Herstellen von Brillen aus Titan, da das Material der Presswerkzeuge fest und formstabil ist. Zuvor hat Marienfeld mit herkömmlichem Stahlwerkzeug gearbeitet, welches schnell Abnutzungsspuren aufwies und verschliss. Die Arbeitshilfen aus Nylonpulver, bestehend aus Ober- und Unterwerkzeug, halten einen Druck in der Kniehebelpresse von circa 90 Kilogramm aus. Durch die enorme Formstabilität weist das Presswerkzeug dennoch keine Vertiefungen oder Verschleißspuren auf.

Mit dem 3D-Druck hat Marienfeld eine Technologie für sein Unternehmen gefunden, die ihm auf der einen Seite durch den Prototypen- und Werkzeugbau Zeit und Geld ersparen kann, auf der anderen Seite bietet sie ihm die Möglichkeit seine Produktdesigns und Herstellungsweisen immer wieder weiterzuentwickeln und damit seine Kund:innen stets zu begeistern. Marcus Marienfeld stellt fest: „Man wird sehr erfinderisch und ideenreich, wenn man einen solchen 3D-Drucker im Haus hat. Ich kann mit wenig Aufwand Dinge erledigen, die ich sonst erst gar nicht ausprobieren würde.”