Der weltweite Markt für Luxusgüter erlebt nach der Pandemie eine rasche Erholung und könnte bis 2025 ein Volumen von 380 Milliarden Euro erreichen. Dies geht aus einem Bericht hervor, der von der italienischen Stiftung für Luxusgüterhersteller, Fondazione Altagamma, und der Strategieberatung Bain & Company veröffentlicht wurde. Die Rolle des 3D-Drucks in der Luxusbranche wird immer wichtiger. Von Accessoires über Brillen bis hin zu wichtigen Innenteilen für Automobile – die additive Fertigung (AM) hat Luxusmarken viel zu bieten.
Unternehmen wie Dior, Louis Vuitton, Bentley oder Porsche haben dank der vielen Vorteile bereits den Schritt gewagt. Aber sollten diese Luxusmarken Angst vor dem 3D-Druck haben oder sollten sich viele andere darauf einlassen und eine neue Form der Zusammenarbeit schaffen, und warum haben andere Unternehmen diesen Schritt nicht getan? Bei dieser Gelegenheit werden wir uns mit drei Grundpfeilern der Luxusindustrie befassen: Autos, Schmuck und Haute Couture, um mehr darüber zu erfahren, wie sie neue Technologien einsetzen und welchen Mehrwert sie damit erzielen.
Von Porsche mit additiven Fertigungstechnologien hergestellte Kolben (Bild: Porsche)
3D-Druck in der Luxusbranche bei den exklusivsten Autos
Viele der Luxus- und Sportwagenhersteller stellen sehr hohe Anforderungen. Diese Klasse von Automobilherstellern benötigt Teile, die sowohl optisch auffallen als auch extrem langlebig sind. Die additive Fertigung ist die perfekte Wahl, um diese Herausforderung zu meistern. Der 3D-Druck erleichtert die Herstellung komplexer Formen und trägt dazu bei, das Gewicht auf ein Minimum zu reduzieren, indem nur dort Material aufgetragen wird, wo es wirklich benötigt wird. Darüber hinaus bietet der 3D-Druck eine kostengünstige Möglichkeit der Kleinserienproduktion.
3D-Druckanwendungen in der Luxusautomobilbranche
Einige der Trends im 3D-Druck im Automobilsektor sind: die Möglichkeit, viel mehr maßgeschneiderte Komponenten ab Werk zu drucken, um dem Auto einzigartige Leistungsmerkmale zu verleihen. Bentley ist eines derjenigen Unternehmen, die dies bereits umgesetzt haben. Die Verbraucher geben jährlich Tausende von Euro für die individuelle Gestaltung ihrer Fahrzeuge aus und die Hersteller können in dieser Hinsicht die Vorteile der additiven Fertigung nutzen. Eine weitere Anwendung des 3D-Druck in der Luxusbranche ist die Herstellung schwer zu findender oder veralteter Teile und Hersteller wie Porsche und Jaguar haben AF in dieser Hinsicht bereits eingesetzt.
Heutzutage nimmt der Trend zum Kauf von Oldtimern für Sammler unter den wohlhabendsten Menschen der Welt exponentiell zu und Investitionen in diesem Bereich tragen dazu bei, das Markenimage der Hersteller zu verbessern, indem sie zeigen, dass sie sich um die Restaurierung und Erhaltung der klassischen Schmuckstücke bemühen. Eine der am schnellsten wachsenden und vielversprechendsten Anwendungen ist das 3D-gedruckte Auto. Ein Beispiel dafür ist Divergent, das kalifornische High-End-Sportwagenunternehmen, das ultraleichte Fahrgestelle herstellt und dessen ehrgeiziges Ziel es ist, alle Teile seiner Autos mit 3D-Technologien zu konstruieren. Aber diese Marke ist nicht allein: 1016 Industries hat den 3D-Druck für Luxusmarken wie McLaren zugänglich gemacht und bietet optimierte Endteile an.
„Unser Ansatz für dieses Projekt war es, zu erforschen, wie wir den 3D-Druck in der Automobilwelt einsetzen können, und die Ergebnisse, die diese McLaren 720S-Teile erzielen, sind beeindruckend. Das 3D-Druckverfahren hat uns nicht nur eine schnellere und effizientere Fertigung ermöglicht, sondern auch die Qualität verbessert. Die 3D-Technologie hat es 1016 Industries ermöglicht, jedes Teil mit größerer Präzision und in vollem Maßstab zu fertigen, um unsere CAD- und CFD-Arbeiten zu validieren“ – Peter Northrop, Gründer von 1016 Industries.
Darüber hinaus können wir auch voll funktionsfähige Prototypen für strenge Tests und Simulationen, Werkzeuge für Komponenten und Messgeräte in limitierter Auflage sowie kundenspezifische Kleinstserienteile für den endgültigen Einsatz in Fahrzeugen beschaffen.
Der Luxuswagen Czinger 21C im Produktionsbereich von Divergent 3D (Credits: Divergent 3D)
Die am häufigsten verwendeten Technologien für den Automobilsektor
Es gibt verschiedene 3D-Drucktechnologien, die wir bei der Herstellung von Automobilteilen einsetzen können. Bei der additiven Fertigung kann der Drucker direkt vom Computer mit Konstruktionsdaten versorgt werden. Additive Fertigungsverfahren sind daher ideal für die Herstellung von Strukturen aller Art, die mit Hilfe künstlicher Intelligenz (KI) entworfen und optimiert wurden. Je nach Verwendungszweck und gewünschter Ausführung ändert sich die verwendete 3D-Technologie. Porsche verwendet zum Beispiel das Pulverbett-Laserschmelzen, um die Kolben des 911 GT2 RS aus Metallpulver herzustellen. Das britische Unternehmen Vital Auto, das Luxusautos entwirft, nutzt die SLA-Technologie, die auch als Stereolithografie bekannt ist, zur Herstellung anderer Autoteile wie Lüftungsschlitze oder Türdichtungen, ebenso wie der weltbekannte Lamborghini. Eine weitere der am häufigsten verwendeten Technologien in diesem Bereich ist die FDM-Technologie, die vor allem in der Prototyping-Phase eingesetzt wird, da sie ein schnelles und effektives Verfahren ist, um die Komponenten vor der endgültigen Produktion physisch verfügbar zu haben.
Der Aston Martin Callum Vanquish 25 wird aus einer Reihe von 3D-gedruckten Teilen bestehen (Bild: Makerbot)
Die Vorteile des 3D-Drucks in der Automobilbranche
Der 3D-Druck verkürzt die Vorlaufzeiten, so dass jedes Element innerhalb weniger Tage oder Stunden verfügbar ist, selbst ein maßstabsgetreues Modell eines kompletten Autos, und das zu geringeren Kosten. Darüber hinaus ermöglicht der 3D-Druck das Arbeiten mit dünneren Profilen, individuellere und maßgeschneiderte Designs sowie das schnelle und kostengünstige Testen verschiedener Versionen. Ein Beispiel dafür ist Bugatti, das seinen Acht-Kolben-Monoblock-Bremssattel aus 3D-gedrucktem Titan herstellt, was dem Unternehmen Kosteneinsparungen und eine höhere Leistung ermöglicht, da das Gewicht des Teils reduziert und es gleichzeitig stabiler gemacht wird.
Additive Fertigung in der Haute Couture und bei Luxusmodemarken
Viele der exklusivsten Designer und Unternehmen der Modewelt haben sich für den 3D-Druck in der Luxusbranche entschieden, um alle Arten von Kleidungsstücken herzustellen: Kleider, Taschen, Schuhe… Wenn wir uns heute einige der wichtigsten und luxuriösesten Veranstaltungen der Modeindustrie ansehen, wie das Filmfestival in Cannes, die Met Gala oder viele der wichtigsten Modeschauen der Welt, ist es sehr wahrscheinlich, dass jemand 3D-gedruckte Kleidung trägt.
Teyana Taylor und Winnie Harlow in ihren Haute-Couture-Kleidern der niederländischen Designerin Iris Van Herpen (Bild: John Shearer).
Die Anwendungen der additiven Fertigung in der Modewelt
In der Welt der Haute Couture spielt der 3D-Druck eine sehr wichtige Rolle, weil er uns eine Designfreiheit gibt, die wir mit herkömmlichen Fertigungsmethoden nicht erreichen könnten. Dank der 3D-Technologien können wir verschiedene Kleidungsstücke drucken: eines davon sind Schuhe, wie im Fall der High-End-Schuhdesignerin Annie Foo. Durch Scannen des Fußes des Kunden erhält Foo Stücke, die vollständig an die Physiognomie des Käufers angepasst sind und organische Formen aufweisen. Neben Designern, die maßgeschneiderte Kleidungsstücke für jeden Kunden anfertigen, gibt es auch High-End-Unternehmen, die bereits Schuhe in 3D gedruckt haben, wie z. B. Balenciaga Schuhe, die etwa 3.250 Dollar wert sind.
Neben den Schuhen gibt es auch Kleidung von Iris Van Herpen, deren Entwürfe Grenzen überschreiten und in denen die niederländische Designerin 4.0-Technologien mit traditioneller Handwerkskunst vereint. Die visionären Kreationen von Iris vereinen bahnbrechende Techniken und luxuriöse Materialien, die oft einen avantgardistischen Charakter haben.
Neben der direkten Anwendung der Technologie in bestimmten Kleidungsstücken gibt es auch High-End-3D-Druckunternehmen, die sich ganz auf den Mode- und Luxussektor konzentrieren, wie VOJD Studios, das mit Luxusmodemarken wie Kenzo, Acne Studios, Louis Vuitton, Alexander McQueen und Carolina Herrera zusammenarbeitet und ihnen hilft, den 3D-Druck in ihre Kollektionen zu integrieren. Andere Unternehmen wie Dior haben den 3D-Druck genutzt, um Tausende von Prototypen und exakten Nachbildungen ihrer Kollektionen für die Dekoration ihrer Boutiquen herzustellen, wie zum Beispiel die riesige 3D-gedruckte Kollektion für die berühmte Galerie Dior in Paris.
Designs aus der Earthrise-Kollektion von Iris van Herpen, bei der 3D-Druck zum Einsatz kommt (Bild: Iris van Herpen)
Die am häufigsten verwendeten additiven Fertigungstechnologien in der Haute Couture
Wir kommen dem Bedrucken weicher Materialien mit dem Aussehen von Leder oder Stoff immer näher. Derzeit werden je nach dem zu bedruckenden Kleidungsstück unterschiedliche Materialien verwendet. Für starre Kleidungsstücke können wir verschiedene Drucktechnologien wie SLA, LCD, DLP oder SLS verwenden. Dank ihnen lassen sich komplexe Designs mit vielen Details realisieren, weshalb sie für Modeschauen konzipiert wurden, was auch auf die Festigkeit der Materialien zurückzuführen ist. Für flexiblere Kleidungsstücke, wie die der israelischen Designerin Danit Peleg, wird häufig TPE verwendet. TPE ist ein Elastomer, das bis zum Bruch gedehnt werden kann und einen hohen Reibungskoeffizienten hat, der es sehr weich macht, so dass die Ergebnisse denen von Textilgurten sehr ähnlich sind. Die am weitesten verbreitete Technologie für diese elastischen Teile ist zweifelsohne FDM.
Was sind die Vor- und Nachteile des Einsatzes 3D-Drucks von Luxusmode?
In einem hochmodernen Sektor wie der Modebranche können sich Unternehmen durch die Verbindung der neuesten Trends mit der neuesten 3D-Drucktechnologie von ihren Mitbewerbern abheben. 3D-gedruckte Designs sind nachhaltig, umweltfreundlich und personalisiert. Die Personalisierung hat sich zu einem wichtigen Trend entwickelt, welche durch den 3D-Druck in der Luxusbranche möglich gemacht wird. Die Verbraucher solcher Produkte wünschen sich einzigartige, auf sie zugeschnittene Kleidungsstücke, weshalb Marken, die maßgeschneiderte Produkte anbieten, erfolgreich sind. Für die Luxusdesignerin Danit Peleg, die den 3D-Druck in ihrem Produktionsprozess einsetzt, liegen die Hauptvorteile von 3D-gedruckter Mode in der Individualität, Flexibilität und Nachhaltigkeit.
„Der Abfall in der Produktion wird auf Null reduziert. Und wenn man ein Kleidungsstück satt hat, schmilzt man es einfach ein und macht ein neues daraus“ sagt Danit Peleg.
Einer der größten Nachteile von 3D-Kleidung ist jedoch ihre Steifheit, die die Mobilität der Menschen einschränkt. Derzeit sind Baumwolle und Seide viel angenehmer zu tragen, so dass die Lösung vielleicht in der Einführung flexibler Materialien wie Elastomeren liegt, die die Mobilität erleichtern. Eine weitere mögliche Technik ist 3D-gedrucktes Gewebe.
3D-gedruckte Kleidung unterscheidet sich in ihrer Beschaffenheit von herkömmlichen Produkten (Bild: Danit Peleg)
3D-Druck in der Welt des Schmucks
Die Herstellung von Schmuck als wirtschaftliche Tätigkeit geht auf das alte Ägypten vor 3.000-5.000 Jahren zurück. Schmuckhersteller haben Jahrhundert für Jahrhundert technologische Innovationen miterlebt und eine führende Rolle dabei gespielt. In der langen Geschichte des Schmucks hat jedoch kein technischer Fortschritt solche Auswirkungen wie die additive Fertigung gehabt. Die additive Fertigung bietet Schmuckdesignern eine Vielzahl von Möglichkeiten, insbesondere in Bezug auf Individualisierung, Ästhetik und Produktionsgeschwindigkeit. Aus diesem Grund haben weltbekannte Unternehmen wie Cartier oder Tiffany & Co. die 3D-Druckabteilung in verschiedenen Phasen des Produktionsprozesses integriert: vom Prototyping über das Wachsausschmelzverfahren bis hin zur Nachbearbeitung.
Wie können wir den 3D-Druck in der Welt des Schmucks einsetzen?
Der 3D-Druck wird in der Schmuckindustrie auf vielfältige Weise eingesetzt. Eine der typischsten Anwendungen ist das Prototyping. Die additive Fertigung ermöglicht es sowohl dem Juwelier als auch dem Kunden, das Teil zu visualisieren, wenn auch in einem anderen Material, bevor das eigentliche Endprodukt entsteht. Dadurch wird der Entwurf verfeinert, die Zeit für Änderungen verkürzt und Fehler im endgültigen Entwurf eliminiert. Auf der anderen Seite gibt es die so genannten indirekten Fertigungsmethoden. In diesen Fällen wird der 3D-Druck als schnelles, genaues und effizientes Mittel zur Herstellung eines Basismodells des Teils eingesetzt. Das Modell wird dann als Formwerkzeug für die Herstellung einer Gussform verwendet, aus der schließlich das endgültige Teil durch Gießen und Verfestigen des endgültigen Materials des Teils entsteht.
Ein weiteres Verfahren ist das Wachsausschmelzverfahren, mit dem sehr viel komplexere Formen hergestellt werden können. Bei diesem Verfahren werden Formen aus mehreren Teilen hergestellt, die getrennt werden, so dass das Teil entfernt werden kann, wobei der Hohlraum eine Form erhält, die später mit einem geschmolzenen Metallmaterial gefüllt wird. Dank der additiven Fertigung ist es möglich, Metallzubehör für Parfums oder ästhetische und technische Accessoires für Lederwaren herzustellen. Auch in der Wäsche- und Bademodenbranche liefern die Unternehmen Verschlüsse und anderes Zubehör für einige der bekanntesten Hersteller auf dem Markt.
Der Ring, der den Weltrekord für 7.801 Diamanten in einer 3D-gedruckten Form brach (Bild: Imaginarium)
Die beliebtesten Technologien zur Herstellung von 3D-Schmuck
Wenn es eine additive Fertigungstechnologie gibt, die für den Schmucksektor von außerordentlicher Bedeutung sein wird, dann ist es diejenige, die die Herstellung von Metallobjekten ermöglicht, wie das Pulverbett-Laserschmelzen. Andere Unternehmen, wie z. B. EAC, entscheiden sich für das Metal Binder Jetting, das ein höheres Qualitäts- und Produktivitätsniveau ermöglicht als alles, was es derzeit auf dem Markt gibt und ein besseres Finish des Werkstücks gewährleistet. Zu den am weitesten verbreiteten Technologien gehören die Stereolithografie, das Fused Deposition Modeling (FDM) und die Polyjet-Technologie. Sowohl die Stereolithografie als auch das Fused Deposition Modeling sind Technologien, die häufig für den Druck von Prototypen aus Hotmelt-Materialien eingesetzt werden, die bei der Herstellung von Schmuckstücken im Mikrofusionsverfahren (Wachsausschmelzverfahren) verwendet werden.
Vor- und Nachteile des Einsatzes der additiven Fertigung in der Schmuckindustrie
Dank der additiven Fertigung erreichen wir Effizienz und Produktivität bei der Arbeit, denn während der Drucker seine Aufgabe erfüllt, kann sich der Juwelier anderen Aufgaben widmen. Darüber hinaus sind wir dank dieser Technologie in der Lage, mehrere Teile mit hoher Qualität und Detailgenauigkeit zu drucken, insbesondere bei komplexen und komplizierten Designs. Trotz der vielen Vorteile ist nicht alles so einfach, und die Anschaffung eines 3D-Druckers bedeutet eine Investition von Zeit, um zu lernen, wie man modelliert, sowie eine Investition von Geld, um die neue Technologie zu erwerben.
„Mit additiver Fertigung sind der Kreativität keine Grenzen gesetzt. Sie ermöglicht uns die Herstellung und Vervielfältigung von Kleinteilen, das Drucken und die Metallisierung von Teilen in Serie. Wir sind in der Lage, Teile von bisher nicht vorstellbarer Komplexität zu fertigen, zu polieren und zu metallisieren. Dank dieser neuen Technologie können wir jede Art von Nachfrage erfüllen. Die additive Fertigung ermöglicht es unseren Designern und Kunden, dem Design ihrer Accessoires keine Grenzen zu setzen“, sagt Patrick Chouvet, CEO von EAC.
Die Zukunft des 3D-Drucks in der Luxusbranche
Wie wir bereits gesehen haben, geht es auf dem Luxusmarkt um sehr viel Geld. Dies macht ihn zu einem wichtigen Zielmarkt für 3D-gedruckte Kleidungsstücke, Accessoires, Autos usw. …. Luxuskunden, insbesondere Millennials, suchen zunehmend danach, ihre Individualität und ihren Wohlstand durch materielle Güter wie Kleidung oder Autos zu vermitteln. Hier liegt der eigentliche Reiz von 3D-gedruckten Waren – diese Waren ermöglichen eine große Personalisierung und Einzigartigkeit, so dass Designer wie Iris van Herpen, die additive Fertigungsverfahren verwenden, die Möglichkeit haben, ihre Produkte an einen zunehmend wohlhabenden Markt zu vermitteln.
In der Dior-Galerie in Paris wurden Tausende von Stücken mit Hilfe der additiven Fertigung nachgebildet (Bild: Dior)
Darüber hinaus sind bestimmte Kunden wie die bereits erwähnten Millennials oder bestimmte Märkte wie der chinesische Markt immer offen für technologische Fortschritte und nachhaltige Kleidung. Daher ist es sehr wahrscheinlich, dass sich ihre Neigung zum Kauf von 3D-gedruckten Luxusprodukten positiv auswirken wird. Es ist jedoch noch ein langer Weg zu gehen, da zum Beispiel in der Modewelt die 3D-Drucktechnologien noch nicht ausgereift genug sind. Dank ihnen erhalten wir einzigartige Designs, aber ihre Qualität ist zurzeit noch meist schlechter als die von traditionell hergestellten Kleidungsstücken. Werden wir dieses Hindernis überwinden können?