Die vierte Dimension

Bauteile, Orthesen, Organe, Schokoladenfiguren, ganze Häuser und Autokarosserien – der 3D-Druck verändert als innovative Technologie seit 40 Jahren die Welt. Und sie hat noch viel Entwicklungspotenzial. Davon ist Dr.-Ing. Jens Butzke überzeugt, konkret vom additiven Schmelzdruckverfahren für Kunststoffe. Der studierte Ingenieur für Kunststofftechnik und promovierte Werkstoffwissenschaftler erfindet derzeit mit einem fünfköpfigen Team die Architektur des herkömmlichen 3D-Drucks neu.

„Wir haben die klassische 3-Achsen-Technologie um eine vierte Achse erweitert“, erklärt Jens Butzke die Innovation. „Dadurch verkürzt sich die Zykluszeit für jedes Bauteil im Produktionsprozess. Das spart Material und Energie. Außerdem benötigen wir keine konventionellen Stützkonstruktionen mehr.“ Eine Idee, die aus der Forschung heraus zur Gründung des Start-up-Projekts FlipoQ führte. Butzke leitet das Team.

Die nachhaltige Produktion von additiv gefertigten Kunststoffteilen in Originalmaterialqualität erreicht das Team von FlipoQ mit einem Netz, das aussieht wie die Bespannung eines Tennisschlägers. Dieses lässt sich um 180 Grad drehen – oder um jeden anderen Winkel. Denn das Druckbett befindet sich nicht auf dem Boden, sondern in der Mitte des Druckergehäuses. „Im ersten Schritt wird das Netz in den Rahmen gedruckt, der aus dem gleichen Material besteht wie das gewünschte Bauteil“, erklärt Birk Schefczik die Technologie.

Er ist im Team für Forschung und Entwicklung zuständig. „Auf beiden Seiten des Netzes wird dann prozessoptimiert das gewünschte Bauteil erzeugt. Das Netz muss nur noch entfernt werden, was im Vergleich zu herkömmlichen Trägergeometrien fast ohne Materialverlust möglich ist.“ Der Clou: Das Start-up-Projekt kann damit nahezu jeden Kunststoff in jede beliebige Form drucken. Mit dieser neuartigen, patentierten Webrahmen-Netzwerkkonstruktion verändert FlipoQ die Architektur des Druckens nachhaltig und ressourcenschonend.

Doch der Weg dorthin war nicht einfach, erzählt Linda Phetsananh. Sie ist ebenfalls Ingenieurin für Kunststofftechnik. Bei FlipoQ kümmert sie sich heute um Marketing und Vertrieb. „Der größte Rückschlag für uns war bisher, dass wir die Entwicklung eines Maschinenkonzepts nach mehr als 18 Monaten Arbeit einstellen mussten. Das war eine sehr schwere Entscheidung, aber wir mussten einsehen, dass das Produkt in dieser Form nicht skalierbar war.“

Rückschläge, die das gesamte Gründungsvorhaben in Frage stellen, sind für ein Start-up-Team eine große Belastung. Es spricht für Jens Butzke, dass er als Teamleiter die Gruppe so motivieren kann, dass sie ihre Produktstrategie an die Bedürfnisse des Marktes anpasst. „Wichtig ist dabei, dass wir unser Ziel, die Unternehmensgründung, nicht aus den Augen verlieren.“ Und: Das gesamte Team habe einen wissenschaftlichen Hintergrund und verstehe Rückschläge als Zeichen, sich neu zu orientieren. Da ist Butzke in seinem Selbstverständnis ganz Wissenschaftler.