Innovation

3D-Zahnbürste aus Metall

Designer haben eine neue Zahnbürsten-Form entwickelt, die sich nur mittels additiver Fertigung herstellen lässt.

Jede Zahnbürste hat eine Seriennummer und ist individualisierbar. (Foto: Zare/Concept Laser GmbH)

Jede Zahnbürste hat eine Seriennummer und ist individualisierbar. (Foto: Zare/Concept Laser GmbH)

Dass italienisches Design weltbekannt ist, weiß man. Dass italienische Designer nahezu jedes Objekt in der Formensprache neu interpretieren, ist uns auch vertraut. Vielen von uns kommen dann Namen wie Alessi, Pininfarina oder Colani in den Sinn. Wir denken an Autos mit eleganten Linien, edle Möbel oder kultige Haushaltsgegenstände. Nun wagte sich das Unternehmen Zare aus Boretto (Italien) mit dem Designbüro von Christoph Nussbaumer an ein neues Zahnbürsten-Design. Höchst ungewöhnlich, denn diese Zahnbürste ist aus Metall. Zare stellte nun unter dem Markennamen MIO eine 3D-gedruckte Zahnbürste vor, deren zeitloses Design sich nur mittels additiver Fertigung herstellen lässt.

Dass der 3D-Metalldruck Funktionalität und Geometrie von Produkten neu definiert, zählt zu den verfahrenstechnischen Stärken. So überrascht es wenig, dass auch eine 3D-Zahnbürste aus Metall anders als eine herkömmliche Zahnbürste wirkt. Und dies gilt auch, obwohl spritzgegossene Zahnbürsten aus Kunststoffen seit vielen Jahren schon Designobjekte sind.

Andrea Pasquali, Mitinhaber von Zare, über den Weg zum neuen Produkt: „In der Krisenzeit 2008 bis 2010 suchten wir als Dienstleister im Prototyping und der Kleinserienfertigung nach neuen Geschäftsfeldern und Herstellungsmöglichkeiten. In diesem Zusammenhang sind wir auf das Thema Additive Manufacturing und dessen Chancen gestoßen. Relativ schnell erkannten wir die besonderen Stärken dieser Fertigungstechnologie gegenüber konventionellen Verfahren für unsere Kunden aus den Bereichen Luft- und Raumfahrt, Medizin- und Dentaltechnik, dem Motorsport oder der Verpackungsindustrie. Die Vorteile lagen auf der Hand – AM sparte Zeit und Geld. Produkte waren schneller verfügbar, es gab keine Werkzeuge oder Vorlaufkosten. In Bezug auf Funktionalität und Geometriefreiheit liegen hier bislang unbekannte Möglichkeiten, ein Bauteil zu designen. Die generelle Aussage, dass die Herstellung mittels AM zu teuer sei, wollten wir nicht gelten lassen, da es insbesondere darauf ankommt, die richtigen Bauteile für die additive Fertigung zu identifizieren. Im Jahr 2009 schafften wir uns daher den ersten 3D-Kunststoffdrucker an.“

Zunehmende Anfragen nach metallischen Produkten signalisierten Zare die wachsende Bedeutung des 3D-Metalldrucks. So begann man zunächst, Metallprojekte generell mit einem Dienstleister abzuwickeln. Schnell zeigten sich aber Stolpersteine, insbesondere bei der Oberflächengüte. Im Jahr 2013 beschaffte sich Zare daher seinen ersten eigenen 3D-Metalldrucker – eine M2 cusing von Concept Laser. „Das war ein logischer Schritt in die 3D-Welt mit Metallen für uns. Wir konnten Anfragen und Aufträge eigenverantwortlich, schnell und vor allem konstruktiv abwickeln. Heute liegt unser Verhältnis von Kunststoff- zu Metallprodukten bei 40 zu 60“, so Andrea Pasquali. Durch die Erfahrungen mit konventionellen Techniken der Zerspanung oder dem Prototyping in Kunststoff konnte Zare demgegenüber sehr frühzeitig die Stärken des 3D-Metalldrucks erkennen und seine Kunden auf die neuen Möglichkeiten einstimmen.

Obwohl Zare im 3D-Metalldruck bereits erfolgreich unterwegs war, lag die Idee einer Designer-Zahnbürste aus Metall natürlich nicht unbedingt nahe. Auch nicht, als Andrea Pasquali im Jahr 2015 auf den bereits aus anderen Projekten bekannten österreichischen Designer Christoph Nussbaumer zuging, um mit ihm zusammen den Grundstein für ein weiteres Standbein zu schaffen. Inspiriert von der gemeinsamen Begeisterung für die Geometriefreiheit, welche die AM-Technologie mit sich bringt, entstanden verschiedenste Ideen. Ziel war es, aus einem normalen Gegenstand des alltäglichen Gebrauchs ein Luxusgut zu kreieren, welches so noch nicht erhältlich war und formbedingt nur additiv herzustellen wäre. Letztendlich entschied das Bauchgefühl. Die Wahl fiel auf eine „individualisierbare“ Zahnbürste aus Metall. Die Herstellkosten waren dabei nicht entscheidend. Das einzigartige Design, der Exklusivitätsgedanke sowie die Benutzerfreundlichkeit, in diesem Fall die Ergonomie, standen im Vordergrund.

Bei Zare, einem Unternehmen ursprünglich aus dem Prototyping kommend, führten diese Abhängigkeiten zu einem neuen Ansatz. Warum die bisher 3D-gedruckten Zahnbürsten nicht aus einem Edelstahl oder Titan fertigen? Beide Materialien sind dem Zahnarzt geläufig und für den oralen Einsatz zertifiziert. Edelstahl 316L ist in der Dentaltechnik verbreitet. Titan ist biokompatibel und insbesondere für Allergiker in hohem Maß attraktiv. Zudem strahlen beide Materialien die gewünschte Wertigkeit und Exklusivität aus. Die logische Ableitung: Beide Materialien eignen sich perfekt zur Herstellung des angedachten Designs. Die Erfahrung versprach auch: Mit einer M2 cusing Multilaser von Concept Laser wäre auch eine sehr gute Oberflächenqualität zu erzielen. Gerade im oralen Bereich, einem sehr sensitiven Bereich, kommt es auf eine perfekte Oberflächenqualität des Endproduktes an. Deshalb erfolgt auch eine rein manuelle Nacharbeit der Zahnbürste, um ein perfektes Ergebnis zu erzielen und maximalen Gebrauchskomfort zu gewährleisten.

Nach rund einem halben Jahr hatte man sich auf zwei Design-Varianten festgelegt, welche jeweils in der Ausführung für Rechtshänder und Linkshänder sowie in zwei verschiedenen Materialen (Edelstahl 316L und Titan) erhältlich sind. Beide Design-Versionen wurden patentiert.

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