So entstehen mit SLA- und SLS-3D-Druck langlebige Stative für Wärmebild- und Nachtsichtgeräte
Mit einer klaren Vision und dem Mut zur Umsetzung lassen sich Marktlücken erfolgreich schließen. Genau so entstand die Idee von Matthias Mähler, Gründer des Start-ups XSPECTER: Ein spezielles Kamerastativ für Nachtsicht- und Wärmebildgeräte, das es so bislang nicht auf dem Markt gab.
Die größte Herausforderung lag in der Umsetzung eines komplexen Produktdesigns. Eine Fertigung im Spritzguss hätte eine Anfangsinvestition von über 100.000 Euro erfordert – ein enormes Risiko, zumal unklar war, wie das Produkt bei der Zielgruppe ankommen würde.
Durch den gezielten Einsatz von 3D-Drucktechnologien, sowohl für die Prototypenentwicklung als auch für die spätere Serienfertigung, konnte XSPECTER diese Hürde umgehen. Heute produziert das Unternehmen sein erstes marktreifes Modell, das T-Crow XRII, vollständig inhouse und vertreibt es erfolgreich über einen exklusiven Vertriebspartner.
360° steuerbares Kamerastativ für Wärmebild- und Nachtsichtgeräte
Nachtsicht- und Wärmebildhandgeräte sind in Jagd, Bootsfahrten und Sicherheitsanwendungen unverzichtbar, doch sie haben einen entscheidenden Nachteil: Sie funktionieren nicht durch Glas oder Fensterscheiben. Für Anwender bedeutet das bislang, die Geräte händisch aus dem offenen Fenster zu halten oder sogar auszusteigen, ein umständlicher und oft unpraktischer Vorgang, besonders bei Nacht oder in Bewegung.
Der Freizeitjäger und Unternehmer Matthias Mähler entwickelte deshalb eine Lösung für die sichere und stabile Montage solcher Geräte an der Außenseite von Fahrzeugen. Da es am Markt keine geeignete Halterung gab, begann er mit dem Bau eines eigenen Prototyps – ein robustes, steuerbares Stativ, das sich per Saug- oder Magnetfuß am Fahrzeugdach oder an der Seitenscheibe befestigen lässt.
Das Ergebnis ist das T-Crow XRII von XSPECTER: ein Kamerastativ mit integrierter 360°-Rotation und 55°-Neigungsbereich, das es ermöglicht, Wildtiere oder Hindernisse aus dem geschützten Fahrzeuginneren präzise zu erfassen, ohne Unterbrechung der Beobachtung und ohne Kompromisse bei Komfort oder Sicherheit.
Der Komplette Prozess vom Prototypen zur Serienfertigung mit SLA- und SLS-3D-Druck
Die Entwicklung des T-Crow XRII begann mit mehreren Prototypen, die zunächst auf FDM-Druckern gefertigt wurden. Dieses Verfahren bot eine schnelle und kostengünstige Möglichkeit, verschiedene Designvarianten zu testen und mechanische Funktionen zu optimieren. Schritt für Schritt wurden so Stabilität, Passgenauigkeit und Bedienkomfort verbessert, bis ein ausgereiftes Grunddesign vorlag.
Im nächsten Schritt erfolgte der Technologiewechsel zu präziseren additiven Fertigungsverfahren, um die Anforderungen an die Serienproduktion zu erfüllen. Die Wahl fiel auf das SLS-Verfahren (Selektives Lasersintern) und den großformatigen SLA-3D-Druck, da beide Technologien Bauteile mit hoher Maßhaltigkeit, feinen Details und langlebigen Materialeigenschaften ermöglichen.
Mit dieser Kombination lassen sich sowohl robuste, funktionale Bauteile aus Nylon 12 Powder als auch großflächige, optisch ansprechende Komponenten mit glatten Oberflächen herstellen. Der Übergang vom ersten funktionsfähigen Muster bis zum marktreifen Endprodukt erfolgte dadurch ohne Umwege, was Zeit, Kosten und aufwendige Werkzeuginvestitionen ersparte.
SLA- und SLS-3D-Druck kombiniert: Effiziente Serienfertigung komplexer Produktdesigns für Outdoor-Kamerastative
Für die Produktion der T-Crows setzt XSPECTER auf eine Kombination aus SLA- und SLS-3D-Druck. Bis auf die elektronischen Komponenten ist das Kamerastativ komplett 3D-gedruckt.
Das Gehäuse wird auf dem Fuse 1 hergestellt. Dank des Formlabs-Materials „Nylon 12 Powder” bleibt das Gehäuse leicht und ist resistent gegen viele Umwelteinflüsse. Außerdem eignet es sich sehr gut, um nachträglich Gewindebuchsen für die spätere Montage einzuschmelzen. Für Achsen und Zahnräder verwendet XSPECTER den Form 3L von Formlabs und das Durable Resin. Die flexiblen, schlagfesten und gleitfähigen Eigenschaften des Materials ermöglichen den Einbau von Übermaßpassungen, die für das Zweiachs-Steuerungssystem benötigt werden.
Nachdem alle Einzelteile intern gedruckt und nachbearbeitet wurden, erfolgt die Montage mithilfe von Gewindeeinsätzen. So lassen sich innerhalb von drei Tagen komplett versandfertige T-Crows herstellen, was einer Jahreskapazität von rund 1.500 Einheiten entspricht.
Hohe Anpassungsfähigkeit und Felixbilitätals strategischer Vorteil
Ein grundlegender Vorteil und entscheidender Faktor für die komplett hausinterne 3D-Druckproduktion ist die dadurch gewonnene enorme Flexibilität.
Die praxisnahe Umsetzung dieser Flexibilität zeigt sich vor allem bei der schnellen Anpassung an neue Anforderungen. So werden beispielsweise Adapter für unterschiedliche Kameramodelle direkt in das 3D-gedruckte Gehäuse integriert, wodurch die Stative universell einsetzbar bleiben. Kommt ein neues Modell auf den Markt, lassen sich die erforderlichen Änderungen kurzfristig umsetzen und unmittelbar in die Serienfertigung einbinden.
Auch auf Veränderungen in der Lieferkette kann XSPECTER mit dieser Produktionsweise schnell reagieren. Fällt ein bestimmtes Bauteil aus oder muss durch ein alternatives Modell ersetzt werden, werden die nötigen Maßanpassungen unmittelbar in das Design übernommen – ohne den hohen Zeit- und Kostenaufwand, den ein Spritzgussverfahren mit sich bringen würde. Mit dieser agilen Fertigungsstrategie erreicht das Unternehmen die gleiche Jahresstückzahl wie mit konventionellen Verfahren, jedoch zu deutlich geringeren Produktionskosten. Daher setzt XSPECTER auch langfristig auf den SLS-3D-Druck als zentrales Fertigungsverfahren.
Als nächster Schritt befindet sich mit dem Sea-Crow bereits eine maritime Version des Stativs in Entwicklung, die über integrierte Suchscheinwerfer verfügt und als flexible Navigationshilfe für nächtliche Einsätze auf dem Wasser dienen soll.
Häufige Fragen zum Einsatz von 3D-Druckern im Produktdesign
Die Kombination beider Verfahren vereint die Stärken von hochauflösendem SLA-Druck mit der mechanischen Robustheit von SLS-Bauteilen. So können filigrane Geometrien mit hoher Maßhaltigkeit und gleichzeitig langlebige, belastbare Strukturen in einem Produkt realisiert werden. Diese Flexibilität ist besonders wertvoll in Branchen, die komplexe Bauteile mit unterschiedlichen Materialanforderungen benötigen.
Nylon 12 Powder überzeugt durch hohe Festigkeit, geringe Feuchtigkeitsaufnahme und Widerstandsfähigkeit gegenüber Chemikalien, was es ideal für Outdoor- und Industrieanwendungen macht. Technische Resins wie Durable oder Tough Resin bieten zusätzliche Eigenschaften wie Schlagfestigkeit oder Gleitfähigkeit, die für bewegliche Bauteile oder präzise Passungen entscheidend sind.
Designänderungen lassen sich ohne teure Werkzeuganpassungen innerhalb weniger Stunden umsetzen. Neue Geometrien, Funktionsanpassungen oder Designoptimierungen können direkt aus der CAD-Datei gedruckt werden. Das reduziert Entwicklungszyklen erheblich und ermöglicht eine agile Produktentwicklung – von Prototypen bis hin zu Kleinserien und Sonderlösungen.
Die Möglichkeit, einsatzspezifische Bauteile vor Ort oder kurzfristig herzustellen, bietet enorme Vorteile in kritischen Situationen. Gehäuse, Adapter oder Schutzvorrichtungen können je nach Einsatz schnell angepasst werden. Zudem lassen sich durch additive Fertigung Lösungen realisieren, die sowohl robust als auch gewichtsoptimiert sind – ein entscheidender Faktor in mobilen oder taktischen Anwendungen.
Im Gegensatz zum Spritzguss entfallen beim 3D-Druck hohe Werkzeugkosten und lange Rüstzeiten. Kleinserien, Ersatzteile oder iterative Designänderungen lassen sich wirtschaftlich umsetzen, ohne Mindestabnahmemengen erfüllen zu müssen. Dies macht den 3D-Druck besonders attraktiv für Nischenmärkte oder Produkte mit kurzen Innovationszyklen.
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