Die “Gemischte Tüte” – wer kennt sie nicht? Die Rede ist von Süßigkeiten, individuell nach dem eigenen Geschmack zusammengestellt. Nun stellen Sie sich vor, Sie naschen den Buckingham Palace mit Erdbeergeschmack und Zitroneneistee in Sonnenform? Geht tatsächlich! 😉 Der Süßwarenhersteller Katjes brachte am 28. August 2015 den weltweit ersten lebensmittelzertifizierten 3D Printer für Fruchtgummi auf den Markt. Erfahren Sie mit Labelfox mehr über die Technologie.
Die Individualisierung spielt auch im Lebensmittelmarkt eine immer größere Rolle; personalisierte Lebensmittel liegen im Trend. Im Berliner Katjes Café Grün-Ohr gestaltet sich jeder Besucher nun sein Weingummi, wie er es will und druckt es in nur wenigen Minuten. Die Food Revolution aus der Düse scheint damit eingeläutet und eine neue Attraktion für Kaufhäuser und Touristenmagnete geschaffen.
Die Technik hinter dem 3D-Fruchtgummi
Der 3D Drucker “Magic Candy Factory” bedient sich dem Verfahren der FDM (Fused Deposition Modeling). Eine Spezialmischung aus natürlichen Zutaten wird hierbei erwärmt und mit einer geeigneten Düse aufgebracht. Damit sind unterschiedliche Formen und Kombinationsmöglichkeiten realisierbar. Jede Form wird an einer 3D-Modellierungssoftware entwickelt und in einen G-Code umgewandelt. Dieser teilt dem Drucker mit, wo die einzelnen Schichten in welcher Geschwindigkeit und Häufigkeit aufgetragen werden müssen. Der 3D Druck ermöglicht damit neue Formen für klassische Nahrung.
Aktuelle 3D-Druckverfahren
Die Entwicklung des 3D Drucks. Zur Erstellung von Prototypen nutzte man früher hauptsächlich subtraktive Verfahrenstechniken wie Drechseln, Fräsen, Bohren (Beispiel NC- und CNC-Maschinen), wodurch das Rohmaterial durch Abtragung bearbeitet wird.
Heute ist das 3D Druckverfahren, als Teil der additiven Fertigung (engl.: Additive Manufacturing; AM), stark im Kommen. Ein Gegenstand wird durch Hinzufügen, Auftragen und Ablagern von Material geformt. In der Produktentwicklung spart diese Verfahrenstechnik Zeit und Geld. Anfänglich für Rapid Prototyping („schneller Modellentwurf) genutzt, wurde die Qualität über Jahre hinweg verbessert, sodass Objekte bereits als fertige Endprodukte hergestellt werden konnten. Damit wurde das Rapid Manufacturing („schnelle Produktion“) geprägt.
Die verschiedenen 3D-Druckverfahren. Die Basis bilden immer im Vorfeld angefertigte digitale Konstruktionsdaten. 3D-Objekte können dann durch verschiedene Verfahren hergestellt werden, je nach Anforderung und Anwendung. Der Filigranität sind durch die unterschiedlichen Verfahren dabei keine Grenzen gesetzt. Unterschieden werden:
- Fused Deposition Modeling (FDM): Bei diesem Rapid Prototyping Verfahren wird i.d.R. Kunststoff erhitzt bis er einen fast flüssigen Aggregatszustand besitzt. Das gewünschte 3D-Modell wird durch schichtweisen Auftrag über Düsen geformt. Wie das Beispiel der Katjes Magic Candy Factory zeigt, können auch flüssige Zutatenmischungen aufgebracht werden.
- Selektives Lasersintern (SLS): Das Ausgangsmaterial liegt in einer feinen Pulverschicht. Ein Laser schmilzt diese entlang der gewünschten Kontur. Die darüber aufgetragene Pulverschicht verbindet sich mit den geschmolzenen Partikeln.
- Sterolithografie (SLA): Das Rohmaterial wird in ein Flüssigbad aus Photopolymeren abgesenkt. Ein Laser fährt über den Ausgangsstoff und härtet Schritt für Schritt die gewünschte Form.
- Polygrafie: Ein Druckkopf, ähnlich wie am Tintenstrahldrucker, bringt Schicht für Schicht ein Photopolymer auf. Dieses wird anschließend mit UV-Licht ausgehärtet.
- Selektives Laserschmelzen (SLM): Dieses Verfahren wird ausschließlich für die Fertigung von Metall verwendet. Die Bauteile werden durch Metallpulver in Schichten aufgebaut. Aluminium, Edelstahl, Werkzeugstahl oder Titan eignen sich.
- 3D Printing (3DP): Das Modell entsteht durch gipsartiges Pulver, welches von einer Walze in hauchdünnen Schichten verteilt wird. Das fertige Gipsmodell wird anschließend entpulvert und abgesaugt.
Fazit: 3D Drucker verändern unsere Welt
In den letzten Jahren entstand um die Technik ein regelrechter Boom. Weltweit experimentieren Firmen mit Nahrung aus dem 3D Drucker. Unter anderem fördert auch die NASA die Entwicklung, denn Astronautennahrung soll nicht nur schmackhafter sondern auch abwechslungsreicher werden. Auch für Senioren und Pflegebedürftige mit Kau- und Schluckbeschwerden macht das Pürieren und in Form bringen durchaus Sinn. Weitere experimentelle Einsätze finden sich zum Beispiel auch in folgenden Bereichen:
- Medizin (Implantate, Prothesen, Dentalmedizin)
- Kunst, Mode und Schmuckproduktion
- Luft- und Raumfahrt (Herstellung von Raketen-Komponenten)
- Baubranche (Bürogebäude aus dem Drucker in Dubai geplant)
Die animierte Infografik von RS Components zeigt abschließend, wie der 3D-Drucker unserer Welt verändert. Die neuesten Entwicklungen des 3D-Druckverfahrens werden vorgestellt und Anwendungen im privaten sowie professionellen Bereich aufgezeigt. Scrollen und Klicken Sie für mehr Informationen:
Quellen:
Katjes Magic Candy Factory
3D-grenzenlos.de – Online Magazin über 3D Drucker
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