Das kanadische Unternehmen NEXE setzt FDM-3D-Drucker erfolgreich für die Designvalidierung seiner vollständig kompostierbaren Kaffeekapseln ein. Damit erhält das Unternehmen die Prototypen nicht nur schneller, sondern ist mit dem eingesetzten PLA-Material auch umweltschonender. Die Designer recyceln außerdem jeden Prototypen und verwenden das Material für den nächsten Versuch.

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Kaffeekapseln sind bequem und praktisch, verursachen aber leider ein großes Müllproblem. 8.000 Tonnen Verpackungsmaterial landen allein dadurch in Deutschland jährlich auf Mülldeponien. Das kanadische Unternehmen NEXE wurde von Darren Footz laut einem Artikel des TCT Magazines mit dem Ziel gegründet, vollständig kompostierbare Kaffeekapseln auf Pflanzenbasis auf den Markt zu bringen und so die Abfallmenge zu reduzieren. Während der Designvalidierung setzt NEXE auf den 3D-Druck und verwendete PLA als 3D-Druck-Material und recycelte jeden Prototyp nach jeder erneuten Produktentwicklungsiteration. Auch das Unternehmen CAPS ME setzt übrigens bei seinen Kaffeekapseln auf den 3D-Druck.

Details zu den 3D-gedruckten Pod-Prototypen

Für NEXE hat sich die Verwendung von 3D-Druckern als sehr nützlich erwiesen. Im Frühjahr hielten sie den ersten Nespresso-Pod in den Händen. NEXE Chief Science Officer Zac Hudson schätzt die Vorteile der additiven Fertigung für die Designvalidierung sehr, geht aber nicht davon aus, dass das Unternehmen die Technologie jemals für die Produktion einsetzen wird. Derzeit stellt das Unternehmen bis zu 20 Millionen Pods pro Jahr her. Bis 2023 sollen es 220 Millionen Stück jährlich sein. Für Hudson ist der 3D-Druck aber eine „fantastische Prototyping-Technologie, mit außergewöhnlichen Bearbeitungszeiten von 30 Minuten.“

Beim Übergang von Prototypenteilen zu Endverwendungskapseln sind laut Hudson die mechanischen Eigenschaften der größte Unterschied, da das verwendete PLA-Material einen „steinharten Kunststoff“ erzeugt und das speziell formulierte Harz, das beim Spritzgießen des Endprodukts schließlich verwendet wird die Flexibilität bietet, die der Verbraucher benötigt.

Kaffeekapseln aus dem 3D-Drucker
NEXE nutzt die Vorteile des 3D-Drucks beim Design seiner vollständig kompostierbaren Kaffeekapseln (im Bild) (Bild © NEXE).

Wo das Prototyping mit 3D-Druck bei NEXE an seine Grenzen kommt

Hudson erläutert:

„Die einzige Sache, mit der wir 3D-Druck nicht so gut testen können, ist die Punktierbarkeit. In einem Brüher gibt es eine Nadel, die die Kapsel durchsticht, und für unsere kommerziellen Kaffeepads stechen sie sehr gut durch, während sie beim Drucken mit PLA zerbricht. Damit können wir den Sitz und die Versiegelung sowie einige der Füll- und Dosierverfahren testen, aber um das Einstechen zu testen, brauchen wir dann eine tatsächliche Formulierung. Die Möglichkeit, maßgeschneiderte Harze in einem 3D-Drucker zu verwenden, wäre ziemlich vorteilhaft. Sie würden es ermöglichen, näher an Ihrem fertigen Produkt Prototypen zu erstellen.“

Der 3D-Druck ermöglicht es NEXE aber „fortgeschrittene Pod-Designs“ zu erforschen, die „einen funktionellen Inhaltsstoff oder einen Inhaltsstoff, der sich anders mit dem Inhalt vermischt“ enthalten kann. Das kann die Arten von Getränken erweitern, die mit Brühmaschinen hergestellt werden können. Derzeit nutzt NEXE sechs FDM-3D-Drucker, um Prototypen seiner Produkte anzufertigen. Das Unternehmen hat außerdem die Herstellungsprozesse kürzlich für effizientere und nachhaltigere Arbeitsabläufe überarbeitet.

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