Schutzbrille mit 3D-gedruckten Bügeln

Nicht nur sicher, sondern auch stylisch

Herausforderungen: Herausforderung und Ziel zugleich war es, eine Arbeitsschutzbrille in einzigartigem, attraktivem Design mit höchstmöglichem Tragekomfort und Erfüllung notwendiger Schutzanforderungen zu entwickeln. Da die 3D-gedruckten Bügel in Arbeitsschutzbrillen zum Einsatz kommen, gilt es, die Anforderungen nach der Arbeitsschutznorm EN166 zu erfüllen. Hier wird beispielsweise die mechanische Beständigkeit bei einem Beschuss von 45 m/s – dies entspricht 162 km/h – gefordert. Die Struktur der Bügel sowie deren Herstellung durch den 3D-Druck machen sie fragiler als herkömmlich gefertigte Brillenbügel für den Arbeitsschutzbereich.

Eine besondere Herausforderung war es daher, die Struktur so weit zu optimieren, dass die Normanforderungen in Bezug auf den Schutz erfüllt werden können. Das Motto der uvex group lautet „protecting people“, daher stand hier insbesondere der Schutz der Kund*innen im Vordergrund.

Lösung: Durch den Einsatz eines additiven Fertigungsverfahrens können sowohl Design- als auch Sicherheitsanforderungen erfüllt werden. Da es beim 3D-Druck keine Limitierung durch Werkzeugtechnik gibt, bietet die Technologie einen höheren Freiheitsgrad beim Design im Vergleich zu Spritzgussverfahren. Durch die Herstellung der Brillenbügel mittels 3D-Druck kann nicht nur das Gewicht der Brillenbügel deutlich reduziert, sondern auch eine individuell auf den Träger abgestimmte, optimale ergonomische Passform generiert werden. Zudem bietet der 3D-Druck im Vergleich zum standardmäßig angewandten Spritzguss die Möglichkeit einer hohen Individualisierung. Das ist vor allem für Kund*innen relevant, die Schutzbrillen in eigenem Design und/oder mit eigenem Logo generieren möchten und einen hohen Anspruch an die Passform haben. Während die Individualisierung bei Standardverfahren meist hohe Stückzahlen für die Abnahme sowie einen hohen Aufwand und Investitionen in neue Werkzeuge mit sich bringt, ist durch den 3D-Druck eine Individualisierung mit Kleinstmengen (Losgröße 1) und deutlich geringerem Aufwand möglich. Investitionskosten für neue Werkzeuge entfallen komplett. Um eine optimale Bügelstruktur zu schaffen, hat sich uvex an Lösungen der Natur orientiert. Die spezielle bionische Struktur der Bügel macht nicht nur das Design besonders attraktiv, sondern bietet auch die geforderte mechanische Festigkeit, um die Normanforderungen zu erfüllen.

Fazit: Das Projekt hat gezeigt, dass die Additive Fertigung von Brillenbügeln eine hohe Flexibilität und einen enormen Mehrwert bietet. Zudem ist es durch den Einsatz geeigneter Strukturen möglich, die Normanforderungen im Bereich der Persönlichen Schutzausrüstung zu erfüllen. Für die uvex Arbeitsschutz GmbH war dies das erste abgeschlossene Projekt im Bereich 3D-Druck. Da der Trend zur Individualisierung bei der Persönlichen Schutzausrüstung immer relevanter wird, wird sich uvex auch für zukünftige Produktentwicklungen und Projekte mit dieser Art der Fertigung beschäftigen und Entwicklungen gemäß dem Motto „value follows innovation“ vorantreiben.

Allgemeine Informationen zum Bauteil:
Material: Polymer Verfahren: Powder Bed Fusion Branche: Persönliche Schutzausrüstung Produktionsmenge: 3.500 Paar Hersteller: uvex Arbeitsschutz GmbH