- Im Druck liegt die Zukunft, sofern er drei Dimensionen hat.
- Covestro hat eine Abteilung gegründet, in der die Möglichkeiten ausgelotet werden.
- Dabei stoßen die Spezialisten immer wieder auf Probleme.
Leverkusen – Schon mal mit jemandem eine halbe Stunde über eine orthopädische Einlegesohle geredet, der selbst gar keine braucht? Zwar Doktor ist, aber kein Arzt und trotzdem fasziniert ist von dem Ding? Mit Thomas Büsgen kann man das. Der Mann trägt bei Covestro den Titel Head of Technical Development. Was er da entwickelt mit einem überschaubaren Team, das aus allen Abteilungen des Kunststoff-Konzerns rekrutiert wurde, ist nicht weniger als „die Zukunft. Davon sind wir überzeugt.“
Büsgen führt durch die beiden Labore, in denen Grundlegendes ausprobiert wird: 3-D-Druck, also die Herstellung von Werkstücken ohne die sonst üblichen Spritz- oder Gussformen. Stattdessen baut ein Drucker die Teile Schicht für Schicht auf. Beeindruckend ist, was da für komplexe Strukturen entstehen. Die Einlegesohle zum Beispiel hat eine Gitterstruktur. Nur so lassen sich die erwünschten Eigenschaften des orthopädischen Hilfsmittels darstellen.
Jedes Stück ist einzigartig
Weil jede Sohle anders ausfallen muss, ist sie ein gutes Beispiel für die Stärken des dreidimensionalen Drucks oder der additiven Fertigung, wie man in der Industrie lieber sagt: Alles, was es nur einmal gibt, entzieht sich den üblichen Techniken der Massenproduktion. Mit 3-D „kann ich Stückzahl eins produzieren“, sagt Büsgen.
Für die Einlegesohle braucht man auch heute schon einen elektronischen Fußabdruck. Dafür steigt man in eine Art Sandkasten, aus dem der Abdruck entnommen wird. Daraus entsteht ein Modell, im Rechner-Zeitalter ist das natürlich eine Datei. Und der ist es egal, ob eine Fräse eine Sohle daraus macht oder ein Drucker. Einen wichtigen Unterschied nennt Büsgen: „Bei der alten Methode wird die Sohle aus dem Vollen gefräst, wofür man eine Masse Schaumstoff braucht. Der Drucker baut das nach und nach auf.“
Hier stimmt die Form nicht, der Drucker arbeitet zu schnell.
Copyright: Dirk Hansen, Covestro
Die Material-Ersparnis ist in Zeiten der Klima-Krise und der Debatte um zu viel Kunststoffe, die irgendwann im Meer landen, kein unbedeutender Faktor. Doch dazu kommen weitere Effekte. Büsgen nennt das Außenspiegel-Gehäuse eines Autos, das seit ein paar Jahren nicht mehr gebaut wird. „Wenn die Hersteller so etwas lange auf Lager halten wollen, ist das sehr teuer.“ Und die Alternative – nämlich die Spritzguss-Form des Gehäuses aufzubewahren und eine passende Maschine ab und an für eine Kleinserie umzurüsten, sei auch nicht besonders wirtschaftlich.
Zu kompliziert kann ein Werkstück eigentlich nicht sein. Jede Form wird vom Rechner in hauchdünne Scheiben zerlegt, und die Möglichkeiten der Drucker sind vielversprechend. Was geht und was nicht, probieren Büsgen und seine Leute im Labor aus.
Kunststoff-Filamente sind das richtige Futter für den 3-D-Drucker.
Copyright: Dirk Hansen, Covestro
Dort sieht es aus wie in einem Musterkollektion von Covestro. Auf vielen Rollen sind Filamente aufgespult, Kunststoffe mit ganz verschiedenen Eigenschaften. Nebenan spult ein Drucker einen Test ab. Und man sieht, dass er ein bisschen zu fix unterwegs ist: Das Viereck wirft Blasen, und ganz gerade sind die Wände des Gefäßes auch nicht: Versuch und Irrtum.
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Beim Sportschuh ist es besser gelaufen. Der Sneaker besteht nur aus zwei Teilen, die sind aus ähnlichem thermoplastischem Polyurethan, wie es Covestro jeden Tag im Kilotonnen-Maßstab herstellt. So ein Schuh ist vergleichsweise einfach zu recyceln; seine Komplexität steckt nicht in der Material-Kombination, sondern in der Struktur. Das ist sie wohl, die Zukunft.