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Lisa Harouni: Eine Einführung in den 3D-Druck

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    Es ist heute tatsächlich Realität,
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    dass man Produkte aus dem Internet downloaden kann –
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    besser gesagt Produktdaten aus dem Internet.
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    Vielleicht optimieren und personalisieren Sie sie
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    je nach eigener Präferenz und Geschmack,
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    und schicken die Information
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    an ein Tischgerät,
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    das es an Ort und Stelle für Sie fabriziert.
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    Wir können für Sie wirklich
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    sehr schnell
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    ein greifbares Objekt herstellen.
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    Wir können das
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    mittels einer aufkommenden Technologie.
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    Sie heißt additive Produktion
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    oder 3D-Druck.
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    Das ist ein 3D-Drucker.
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    Es gibt sie nun bereits
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    seit fast 30 Jahren,
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    was bei näherer Betrachtung sehr erstaunlich ist,
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    aber sie fangen jetzt erst an,
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    ins öffentliche Bewusstsein zu dringen.
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    Man nimmt Daten,
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    wie die Daten eines solchen Stifts,
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    die eine geometrische Darstellung dieses Produktes in 3D sind,
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    und wir übertragen die Daten samt Material
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    an ein Gerät.
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    Im Gerät findet ein Prozess statt,
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    der Schicht für Schicht dieses Produkt aufbaut.
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    Und wir können das Produkt dann entnehmen
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    und benutzen
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    oder es zu etwas anderem zusammenbauen.
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    Aber wenn es diese Geräte schon seit fast 30 Jahren gibt,
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    warum kennen wir sie nicht?
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    Denn sie waren zu unwirtschaftlich,
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    unerschwinglich,
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    sie waren nicht schnell genug,
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    sie waren ziemlich teuer.
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    Aber heute
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    wird es Wirklichkeit,
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    dass sie jetzt erfolgreich werden.
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    Viele Hürden fallen.
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    Das heißt, dass Sie hier
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    bald Zugang zu einem dieser Geräte haben werden,
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    wenn nicht sogar in dieser Minute.
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    Es wird die Produktionslandschaft
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    verändern und erschüttern,
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    und sehr wahrscheinlich auch unser Leben, unsere Geschäfte
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    und das Leben unserer Kinder.
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    Wie funktioniert das also?
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    Es liest CAD-Daten,
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    das sind Daten des Produktdesigns,
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    die von professionellen Produktdesignprogrammen erstellt werden.
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    Hier sehen Sie einen Ingenieur –
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    das kann ein Architekt sein oder ein professioneller Produktdesigner –,
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    der ein Produkt in 3D entwirft.
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    Diese Daten werden an ein Gerät geschickt,
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    das die Daten in
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    zweidimensionale Darstellungen des Produkts schneidet
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    – durchgehend –
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    fast als würde man es wie eine Salami aufschneiden.
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    Diese Daten werden Schicht für Schicht an das Gerät geschickt,
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    beginnend mit der Basis des Produkts,
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    und legt das Material Schicht auf Schicht ab,
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    indem die neue Materialschicht in einem additiven Vorgang
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    auf die alte Schicht aufgegossen wird.
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    Das Material, das abgelegt wird,
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    kommt zunächst entweder in flüssiger Form
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    oder als Puder heraus.
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    Die Verbindung entsteht dann entweder
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    durch Verschmelzung und dann Ablagerung oder umgekehrt.
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    In diesem Fall sehen wir ein von EOS entwickeltes Lasersinter-Gerät.
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    Es verschmilzt mit Hilfe eines Lasers
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    die neue Materialschicht mit der alten.
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    Und mit der Zeit –
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    eigentlich ziemlich schnell, in ein paar Stunden –
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    können wir ein greifbares Produkt herstellen,
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    das aus dem Gerät genommen und genutzt werden kann.
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    Es ist schon eine außergewöhnliche Vorstellung,
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    aber es ist heute Realität.
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    Alle Produkte, die Sie hier sehen können,
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    wurden auf dieselbe Weise hergestellt.
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    Sie wurden alle 3D-gedruckt.
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    Sie können die Bandbreite sehen,
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    angefangen bei Schuhen,
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    über Ringe aus Edelstahl,
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    Telefonhüllen aus Plastik,
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    bis hin zu Spinalimplantaten,
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    die aus medizinischem Titan hergestellt wurden,
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    sowie Maschinenteile.
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    Sie werden feststellen, dass diese Produkte
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    alle sehr, sehr vielschichtig sind.
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    Das Design ist ziemlich außergewöhnlich.
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    Weil wir die Daten in 3D haben,
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    sie aufschneiden, bevor sie zum Gerät gesendet werden,
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    können wir also Strukturen herstellen,
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    die viel vielschichtiger sind,
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    als es mit jeder anderen Herstellungstechnologie möglich wäre –
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    oder die sogar auf andere Art gar nicht herstellbar sind.
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    Man kann Dinge mit beweglichen Teilen herstellen,
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    Scharniere, Teile innerhalb der Teile.
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    In manchen Fällen können wir manuelle Arbeit
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    ganz überflüssig werden lassen.
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    Das hört sich toll an.
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    Es ist toll.
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    Wir können heute 3D-Drucker haben,
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    die Strukturen wie diese herstellen.
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    Sie ist fast drei Meter hoch.
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    Sie wurde hergestellt,
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    indem künstlicher Sandstein Schicht für Schicht
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    in 5 bis 10 Millimeter dicken Schichten abgelagert wurde –
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    die Struktur wird langsam aufgebaut.
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    Sie wurde von einer Architekturfirma namens Shiro hergestellt.
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    Und man kann sogar darin herumlaufen.
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    Und am anderen Ende des Spektrums
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    sehen wir eine Mikrostruktur.
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    Sie wurde durch Ablagerung von Schichten
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    von etwa vier Mikrometern hergestellt.
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    Die Auflösung ist unglaublich.
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    Die Details, die man heute machen kann,
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    sind erstaunlich.
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    Wer nutzt diese Technik?
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    Weil wir Produkte sehr schnell herstellen können,
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    wird sie typischerweise von Produktdesignern genutzt
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    oder von jedem, der einen Produkt-Prototypen herstellen
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    und ein Design sehr schnell kreieren oder wiederholen möchte.
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    Das Erstaunliche an dieser Technologie ist auch,
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    dass man maßgeschneiderte Produkte in großen Mengen herstellen kann.
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    Es gibt nur geringe Skaleneffekte.
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    Man kann jetzt Einzelstücke sehr leicht herstellen.
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    Architekten möchten zum Beispiel
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    den Prototypen eines Gebäudes herstellen.
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    Auch hier sehen Sie es,
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    dies ist ein Gebäude der Freien Universität in Berlin,
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    das von Foster und Partnern designt wurde.
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    Auch das wäre auf andere Art nicht herstellbar.
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    Und sogar von Hand nur sehr schwer zu machen.
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    Dies ist ein Maschinenbauteil.
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    Es wurde von einer Firma namens Within Technologies
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    und 3T RPD entwickelt.
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    Es ist sehr, sehr, sehr detailreich
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    im Inneren des Designs.
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    3D-Druck kann also
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    die Barrieren im Design niederreißen,
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    womit die Beschränkungen in der Massenproduktion
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    in Frage gestellt werden.
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    Wenn wir dieses Produkt, das ich sogar hier habe, aufschneiden,
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    können Sie sehen, dass es von vielen Kühlkanälen durchlaufen wird,
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    weshalb es zu einem effizienteren Produkt wird.
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    Man kann das nicht mit Standardproduktionstechniken herstellen,
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    auch nicht, wenn man es per Hand versuchte.
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    Es ist effizienter,
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    denn wir können jetzt alle diese Aushöhlungen im Produkt herstellen,
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    mit denen Flüssigkeit abkühlen kann.
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    Es wird von der Luftfahrt-
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    und der Automobilindustrie genutzt.
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    Es ist ein leichteres Teil
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    und es verbraucht weniger Material.
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    Seine Ausführung und Effizienz insgesamt
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    übertrifft einfach die Standardprodukte aus Massenproduktion.
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    Greift man dann die Idee auf,
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    sehr detailreiche Strukturen herzustellen,
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    können wir sie für Honigwabenstrukturen verwenden
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    und sie in Implantaten nutzen.
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    Ein Implantat ist normalerweise
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    viel wirksamer im Körper,
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    wenn es poröser ist,
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    denn unser Körpergewebe kann hineinwachsen.
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    Eine Abstoßung wird weniger wahrscheinlich.
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    Aber dies auf herkömmliche Art herzustellen, ist schwierig.
  • 7:03 - 7:05
    Mit 3D-Druck
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    erleben wir heute,
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    dass wir viel bessere Implantate herstellen können.
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    Und eben weil wir maßgeschneiderte Produkte
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    in großen Mengen herstellen können, Einzelstücke,
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    können wir Implantate herstellen,
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    speziell für Einzelne angefertigt.
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    Sie sehen also,
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    wie fantastisch diese Technologie und die Qualität der Produkte ist.
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    Wir sehen immer häufiger,
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    dass sie für Endprodukte genutzt wird.
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    Und so wie die Details sich verbessern,
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    verbessert sich auch die Qualität,
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    der Preis für die Geräte sinkt
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    und sie werden schneller.
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    Sie sind jetzt klein genug,
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    um auf dem Schreibtisch zu stehen.
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    Man kann heute ein Gerät für unter 250 Euro kaufen,
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    mit dem sie Dinge selbst herstellen können.
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    Das ist wirklich unglaublich.
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    Aber dann stellt sich die Frage,
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    warum wir nicht alle eines davon zu Hause haben?
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    Einfach weil die Meisten hier heute
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    nicht wissen, wie man die Daten erstellt,
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    die ein 3D-Drucker lesen kann.
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    Wenn ich Ihnen einen 3D-Drucker gäbe,
  • 8:00 - 8:02
    würden Sie nicht wissen ihn so zu bedienen,
  • 8:02 - 8:04
    damit er macht, was Sie möchten.
  • 8:04 - 8:06
    Aber es gibt heute immer mehr
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    Technologien, Software und Prozesse,
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    die diese Hürden einreißen.
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    Ich glaube, wir sind an einem Punkt angelangt,
  • 8:12 - 8:15
    an dem wir daran nicht länger
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    vorbeikommen.
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    Diese Technologie
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    wird die Produktionslandschaft
  • 8:21 - 8:23
    wirklich zerrütten
  • 8:23 - 8:25
    und ich glaube, sie wird eine Revolution
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    in der Produktion hervorrufen.
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    Heute kann man also
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    Produkte aus dem Internet herunterladen –
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    alles was Sie auf Ihrem Schreibtisch brauchen
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    wie Stifte, Pfeifen, Zitronenpressen.
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    Sie können eine Software wie Google SketchUp nutzen,
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    um Produkte aus dem Nichts heraus
  • 8:41 - 8:44
    ganz einfach herzustellen.
  • 8:44 - 8:46
    3D-Druck kann auch dazu genutzt werden,
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    Ersatzteile aus dem Netz zu laden.
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    Stellen Sie sich vor, Sie haben
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    einen Staubsauger zu Hause,
  • 8:53 - 8:56
    der kaputt gegangen ist. Sie benötigen ein Ersatzteil,
  • 8:56 - 8:59
    aber Sie stellen fest, dass dieser Staubsauger nicht mehr hergestellt wird.
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    Können Sie sich vorstellen, online zu gehen –
  • 9:01 - 9:03
    das geht in Wirklichkeit –
  • 9:03 - 9:05
    und dieses Ersatzteil
  • 9:05 - 9:07
    in einer Geometrie-Datenbank
  • 9:07 - 9:09
    für dieses Auslaufmodell zu finden,
  • 9:09 - 9:12
    seine Informationen, seine Daten herunter zu laden,
  • 9:12 - 9:14
    und das Produkt wird für Sie in Ihrem Haus hergestellt,
  • 9:14 - 9:17
    gebrauchsfertig, nach Ihrem Bedarf?
  • 9:17 - 9:19
    Und weil wir Ersatzteile aus Dingen
  • 9:19 - 9:21
    herstellen können, können sich die Geräte
  • 9:21 - 9:23
    quasi selbst produzieren.
  • 9:23 - 9:26
    Sie haben Geräte, die sich selbst herstellen.
  • 9:26 - 9:28
    Das sind die Teile eines RepRap-Geräts,
  • 9:28 - 9:31
    das ist eine Art Tischdrucker.
  • 9:31 - 9:34
    Meine Firma ist aber besonders interessiert
  • 9:34 - 9:36
    an der Tatsache, dass Sie
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    individuelle, einzigartige Produkte in großen Mengen herstellen können.
  • 9:39 - 9:41
    Es ist nicht mehr nötig
  • 9:41 - 9:43
    lange Umwege zu machen
  • 9:43 - 9:46
    oder das Produkt im Spritzgussverfahren in China herstellen zu lassen.
  • 9:46 - 9:50
    Sie können es einfach direkt vor Ort herstellen.
  • 9:50 - 9:52
    Das bedeutet,
  • 9:52 - 9:54
    dass wir der Öffentlichkeit jetzt
  • 9:54 - 9:57
    die nächste Generation der Kundenanpassung präsentieren können.
  • 9:57 - 9:59
    Es ist heute möglich geworden,
  • 9:59 - 10:01
    Ihren persönlichen Wunsch zu äußern,
  • 10:01 - 10:04
    wie Ihr Produkt aussehen soll.
  • 10:04 - 10:06
    Wir kennen die Idee,
  • 10:06 - 10:08
    Produkte anzupassen oder zu personalisieren.
  • 10:08 - 10:10
    Marken wie Nike bieten es an.
  • 10:10 - 10:12
    Es gibt es überall im Internet.
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    In der Tat erlaubt es Ihnen
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    jede handelsübliche Marke,
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    täglich mit ihren Produkten
  • 10:18 - 10:20
    zu interagieren –
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    angefangen bei Smart-Autos
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    bis hin zu Prada
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    oder zum Beispiel Ray Ban.
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    Das ist aber noch keine Massenanpassung;
  • 10:28 - 10:30
    man nennt es Variantenproduktion,
  • 10:30 - 10:33
    Variationen des gleichen Produkts.
  • 10:33 - 10:36
    Jetzt könnten Sie Ihr Produkt aber wirklich beeinflussen
  • 10:36 - 10:39
    und die Form manipulieren.
  • 10:39 - 10:41
    Ich weiß nicht, wie es Ihnen geht,
  • 10:41 - 10:43
    aber mache immer wieder die Erfahrung,
  • 10:43 - 10:45
    dass ich in einen Laden gehe und genau weiß, was ich möchte
  • 10:45 - 10:48
    und überall nach dieser einen perfekten Lampe suche,
  • 10:48 - 10:50
    dass ich weiß, worauf ich in meinem Haus sitzen möchte
  • 10:50 - 10:52
    und einfach nicht das Richtige finden kann
  • 10:52 - 10:55
    oder das eine perfekte Schmuckstück
  • 10:55 - 10:57
    als Geschenk an mich selbst.
  • 10:57 - 10:59
    Stellen Sie sich einmal vor,
  • 10:59 - 11:02
    Sie können eine Marke aussuchen
  • 11:02 - 11:04
    und so interagieren,
  • 11:04 - 11:07
    dass Sie Ihre persönlichen Merkmale
  • 11:07 - 11:11
    an das Produkt weitergeben, das Sie kaufen möchten.
  • 11:11 - 11:13
    Sie können heute
  • 11:13 - 11:15
    ein Produkt mit einer solchen Software herunterladen,
  • 11:15 - 11:17
    das Produkt in 3D betrachten.
  • 11:17 - 11:19
    Diese Art 3D-Daten
  • 11:19 - 11:21
    kann das Gerät lesen.
  • 11:21 - 11:23
    Das ist eine Lampe.
  • 11:23 - 11:25
    Und dann können Sie das Design verändern.
  • 11:25 - 11:27
    Sie können bestimmen, welche Farbe das Produkt haben soll,
  • 11:27 - 11:29
    vielleicht auch die Materialart.
  • 11:29 - 11:32
    Und Sie können auch versuchen, die Form des Produktes zu verändern,
  • 11:32 - 11:34
    allerdings innerhalb sicherer Grenzen.
  • 11:34 - 11:37
    Denn die Kunden sind offensichtlich nicht alle Produktdesigner.
  • 11:37 - 11:40
    Diese Software wird ein Individualität
  • 11:40 - 11:44
    innerhalb des Möglichen bewahren.
  • 11:44 - 11:46
    Und wenn man fertig ist und das Produkt erwerben möchte,
  • 11:46 - 11:48
    mit dem personalisierten Design,
  • 11:48 - 11:51
    klickt man "Enter" und die Daten werden konvertiert
  • 11:51 - 11:55
    in die Daten, die ein 3D-Drucker lesen kann,
  • 11:55 - 12:00
    werden an einen 3D-Drucker weitergeleitet,
  • 12:00 - 12:03
    der vielleicht auf Ihrem Schreibtisch steht.
  • 12:03 - 12:05
    Aber ich denke nicht, dass wir schon so weit sind.
  • 12:05 - 12:07
    Ich denke nicht, dass das bald möglich sein wird.
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    Es ist eher wahrscheinlich – und wir beobachten das heute schon –,
  • 12:09 - 12:11
    dass die Daten an
  • 12:11 - 12:13
    einen lokalen Hersteller gesendet werden.
  • 12:13 - 12:16
    Das bedeutet einen niedrigeren CO2-Verbrauch.
  • 12:16 - 12:19
    Statt ein Produkt um die Welt zu schicken,
  • 12:19 - 12:21
    schicken wir Daten über das Internet.
  • 12:21 - 12:24
    Hier wird das Produkt hergestellt.
  • 12:24 - 12:26
    Sie können sehen, dass es in einem Stück aus dem Gerät kommt
  • 12:26 - 12:28
    und die Elektronik wird später eingesetzt.
  • 12:28 - 12:30
    Das ist die Lampe, die Sie hier sehen können.
  • 12:30 - 12:32
    So lange Sie also die Daten haben,
  • 12:32 - 12:34
    können Sie das Teil nach Ihrem Bedarf herstellen.
  • 12:34 - 12:36
    Und es geht dabei nicht notwendigerweise
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    nur um ästhetische Anpassung,
  • 12:38 - 12:40
    man kann auch funktionale Anpassungen vornehmen,
  • 12:40 - 12:42
    Körperteile scannen
  • 12:42 - 12:44
    und Dinge herstellen, die genau passen.
  • 12:44 - 12:47
    Wir können es also bei Prothesen anwenden,
  • 12:47 - 12:50
    die hochspezialisiert für die Behinderung eines Einzelnen sind.
  • 12:50 - 12:54
    Oder wir stellen ganz spezifische Prothesen
  • 12:54 - 12:56
    für diesen Einzelnen her.
  • 12:56 - 12:58
    Man kann heute Zähne scannen.
  • 12:58 - 13:00
    Sie können Ihre Zähne scannen lassen
  • 13:00 - 13:02
    und die Zahnverblendung wird auf diese Weise passend für Sie gemacht.
  • 13:02 - 13:04
    Während Sie beim Zahnarzt warten,
  • 13:04 - 13:07
    stellt ein Gerät sie leise für Sie her,
  • 13:07 - 13:09
    fertig um sie auf den Zahn zu setzen.
  • 13:09 - 13:13
    Und die Idee heute Implantate herzustellen,
  • 13:13 - 13:16
    indem Daten gescannt werden, wir der MRT-Scan von jemandem,
  • 13:16 - 13:18
    die dann in 3D-Daten umgewandelt werden,
  • 13:18 - 13:22
    und wir können für ihn ganz spezifische Implantate herstellen.
  • 13:22 - 13:24
    Man kann es
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    für den Aufbau Ihres Körperinneren verwenden.
  • 13:26 - 13:29
    Sie wissen, dass das ein Paar Lungen und der Bronchialbaum ist.
  • 13:29 - 13:31
    Das ist sehr vielschichtig.
  • 13:31 - 13:33
    Sie könnten das wirklich nicht auf andere Weise herstellen oder nachahmen.
  • 13:33 - 13:35
    Aber mit MRT-Daten
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    können wir das Produkt einfach herstellen,
  • 13:37 - 13:39
    wie sie sehen können, sehr vielschichtig.
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    Mit Hilfe dieses Prozesses
  • 13:43 - 13:46
    schichten Pioniere der Industrie heute Zellen aufeinander.
  • 13:46 - 13:49
    Einer der Pioniere ist zum Beispiel Dr. Anthony Atala.
  • 13:49 - 13:51
    Er hat daran gearbeitet
  • 13:51 - 13:53
    Zellen aufzuschichten, um Körperteile herzustellen –
  • 13:53 - 13:57
    Blasen, Klappen, Nieren.
  • 13:57 - 13:59
    Das ist etwas, das noch nicht der Öffentlichkeit zugänglich ist,
  • 13:59 - 14:02
    aber es wird daran gearbeitet.
  • 14:02 - 14:04
    Um zum Ende zu kommen, wir sind alle einzigartig.
  • 14:04 - 14:07
    Wir alle haben unterschiedliche Vorlieben, verschiedene Bedürfnisse.
  • 14:07 - 14:09
    Wir mögen verschiedene Dinge.
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    Wir sind unterschiedlich groß und so sind auch unsere Firmen.
  • 14:11 - 14:13
    Firmen wollen unterschiedliche Dinge.
  • 14:13 - 14:15
    Ohne jeden Zweifel
  • 14:15 - 14:17
    glaube ich, dass diese Technologie
  • 14:17 - 14:19
    eine Revolution in der Produktion hervorrufen
  • 14:19 - 14:22
    und die Produktionslandschaften wie wir sie kennen verändern wird.
  • 14:22 - 14:24
    Danke.
  • 14:24 - 14:28
    (Applaus)
Title:
Lisa Harouni: Eine Einführung in den 3D-Druck
Speaker:
Lisa Harouni
Description:

2012 könnte das Jahr des 3D-Drucks werden, wenn diese drei Jahrzehnte alte Technologie endlich erschwinglich und sogar alltäglich wird. Lisa Harouni gibt eine nützliche Einführung in diese faszinierende Art, Dinge herzustellen – inklusive vielschichtiger Objekte, die man bisher unmöglich herstellen konnte.
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Video Language:
English
Team:
closed TED
Project:
TEDTalks
Duration:
14:29
Katja Tongucer added a translation

German subtitles

Revisions

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