Die Herstellung geschlechtersensibler und individualisierter Produkte mit der Sicherung 1

In den letzten Jahren gab es in verschiedenen Bereichen der Wirtschaft immer wieder Bestrebungen, geschlechtsspezifische Normen zu überwinden. Allerdings gibt es immer noch erhebliche Unterschiede in der Wahrnehmung von Männlichkeit und Weiblichkeit in der Gesellschaft. Einer der Bereiche, in denen dies noch stark auffällt, sind ergonomische Produkte, die oft noch nach Geschlechterstereotypen gestaltet werden. Hier können moderne Technologien wie der 3D-Druck besonders hilfreich sein, um individuell zugeschnittene Produkte zu gestalten.

Darauf wurde der Industriedesign-Student Tim Schütze bereits während seines Studiums aufmerksam. Im Rahmen seiner Bachelorarbeit beschäftigte er sich daher mit der Förderung von Gleichberechtigung und Vielfalt durch geschlechtersensible Gestaltung. Das Ergebnis ist ein geschlechtersensibler Fahrradsattel, der teilweise mit selektivem Lasersintern (SLS) auf der Fuse 1 in 3D gedruckt wurde.
 

Industriedesign-Student Tim Schütze hat sich in seiner Bachelorarbeit auf die Herstellung geschlechtersensibler und individualisierter Designs spezialisiert – das Ergebnis ist ein geschlechtersensibler Fahrradsattel, der teilweise mit selektivem Lasersintern hergestellt wird.

„Ich wollte etwas schaffen, das ich voll und ganz unterstütze“, sagt Tim zu seiner Themenwahl. Er hat sich entschieden, Gleichberechtigung und Diversität gendersensibler Designs für sein designtheoretisches Studium aufzugreifen – ein Thema, mit dem er sich auch außerhalb seines Studiums beschäftigt:„Mir ist aufgefallen, dass es unglaublich große Schwierigkeiten, Probleme und Unzugänglichkeiten in gendersensibler Form gibt Design – aber gleichzeitig großes Potenzial". Kombiniert mit seiner Leidenschaft für den Radsport stand das Thema seiner Bachelorarbeit fest.

"Fahrradsättel sind extrem symptomatisch für geschlechtsspezifische Annahmen, nämlich dass männliche und weibliche Anatomie in genau zwei Kategorien unterteilt werden können. Dies ist ein falsches Vorurteil, das muss sich dringend ändern."

- Tim Schütze, Student Industrial Design

Gerade Fahrradsättel sind laut Tim Schütze extrem symptomatisch für geschlechtsspezifische Annahmen

Gendergerechte Designs sind notwendig

Die Konzeption und Gestaltung ergonomischer Produkte basiert oft auf Normen, nach denen sie gestaltet sind. Produkte für männliche Personen sind beispielsweise hauptsächlich dynamisch, schwer und auf Leistung ausgelegt. Varianten für weiblich identifizierte Personen sind dagegen oft eine abgeschwächte Version der letzteren.

Das Problem, sagt Tim Schütze, beginne damit, Produkte nach „Normen“ zu konzipieren und zu gestalten. Wer von Normen spreche, gehe von einer konsequenten Komponente aus, und genau das seien Körperformen nicht, erklärt er weiter. „Auch wenn man die Daten von 100.000 Personen zusammenfasst und zwischen weiblich-identifizierten und männlich-identifizierten Personen unterscheidet, kann man natürlich gewisse Trends abbilden. Das sagt aber noch nichts über die Person aus. Es wird immer Menschen geben, die stark davon abweichen diese Trends und sind für sie nicht geeignet."

Weißes Papier

Sicherung 1 SLS Designleitfaden

Der Erfolg beim selektiven Lasersintern (SLS) beginnt mit Teilen, die für das SLS-3D-Druckverfahren optimiert sind. In dieser Anleitung werden die wichtigen Abmessungen und Konstruktionsüberlegungen behandelt, die bei der Konstruktion von Teilen für die Sicherung 1 zu berücksichtigen sind.

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Von der Idee zum Prozess

Unter dem Grundsatz „Wir brauchen keine Produkte, wir brauchen Prozesse“ begann die Umsetzung seiner Arbeit. „Mir war immer sehr wichtig, dass das Endergebnis des Projekts kein fertiger Sattel, sondern ein Prozess ist“, erklärt Tim Schütze seine Vision. Der Einsatz moderner Technologien wie das Auslesen personalisierter Daten, das Erstellen von Designs auf Basis von Algorithmen und der Einsatz von 3D-Druck sollten dies ermöglichen.

Um den Prozess zu starten und seine konzeptionelle Grundlage zu überprüfen, wurden zunächst ergonomische Daten und Präferenzen von Freiwilligen erhoben. Die ca. 30 Teilnehmer druckten ein Printdesign aus, setzten sich laut Anleitung darauf und fotografierten es in den vorgegebenen Winkeln.

Mit dem Structure-for-Motion-Bilderkennungsverfahren werden dreidimensionale Eindrücke erzeugt, die Aufschluss über die Abstände der Sitzknochen und das Ausmaß der Druckstellen der einzelnen Personen geben und als Grundlage für den Sattel dienen.

Mit dem Bilderkennungsverfahren Structure for Motion wurden die zweidimensionalen Bilder in dreidimensionale Punktwolken umgewandelt – eine Ansammlung von Messpunkten, die ein dreidimensionales Abbild des Eindrucks ergab. Diese gaben Auskunft über Kriterien wie die Abstände der Sitzknochen und die Maße der Druckpunkte des Individuums und dienten als Grundlage für das später zu erstellende Modell.

"Die Datenerhebung diente auch als Proof of Concept. Selbst bei dieser relativ kleinen Stichprobe ist mir aufgefallen, dass einfach kein Trend erkennbar war und dass der Bedarf an Anpassung vorhanden ist."

- Tim Schütze, Student Industrial Design

Der zu erstellende Fahrradsattel besteht aus zwei 3D-gedruckten Kissen, einer aus Nylon 12 gedruckten Basis und einer Schiene.

Für seine Bachelorarbeit erstellte Tim Schütze zunächst drei verschiedene Modelle, die alle aus einem 3D-gedruckten Kissen und Untergestell sowie einer Schiene bestehen.

3D-Druck als Technologie zur Personalisierung

Dass der 3D-Druck Teil seines Prozesses sein würde, war Tim Schütze von Beginn seines Projekts an klar. „Ich wollte selbst Hand anlegen und meine Arbeit selbst durch den Prozess führen“, erklärt er.

"Meiner Meinung nach ist der 3D-Druck als Technologie der Zukunft unverzichtbar und ermöglicht im Vergleich zu anderen Herstellungsverfahren eine hohe Zugänglichkeit."

- Tim Schütze, Student Industrial Design

Zu Beginn seiner Beschäftigung mit dem 3D-Druck nutzte der Industriedesign-Student zunächst einen FDM-Drucker. Aufgrund der kostengünstigen und schnellen Herstellung mit FDM sowie der erforderlichen Elastizität der Overlays werden diese bis heute mit Shore 72A Hart-TPU bedruckt. Als Herstellungsverfahren für die Sattelbasis stieß FDM jedoch schnell an seine Grenzen. „Die Qualität und Zuverlässigkeit des Drucks, die Stützstrukturen und das Handling sowie die Materialeigenschaften passen einfach nicht zur Anwendung“, erklärt er.

Die Polster für den Sattel wurden aufgrund der erforderlichen Elastizität sowie der kostengünstigen und schnellen Herstellung mit FDM hergestellt.

Auf der Suche nach einer neuen Lösung für die Herstellung des Sockels wandte sich Tim Schütze an das Team von Formlabs in Berlin, um Unterstützung zu erhalten. „Ich habe mich sehr über die positive Resonanz gefreut“, sagt er.

Webinar

Einführung der Sicherung 1:Erfahren Sie, wie sie funktioniert

Sehen Sie sich unsere Produktdemonstration an und lassen Sie sich von unserem Experten durch die Vielseitigkeit des Fuse 1- und SLS-3D-Drucks führen.

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Aufgrund der erforderlichen Belastbarkeit und Qualität haben sich das Engineering-Team von Formlabs und Tim Schütze gemeinsam für den 3D-Druck der Basis mit SLS entschieden. Nach einem Rundgang durch das Berliner Büro konnte er seine frisch gedruckten Modelle selbst aus dem Fuse 1 entnehmen. „Die ersten Ergebnisse waren schon erstaunlich“, erinnert sich Schütze.

Die Basis wurde mit Fuse 1 und Nylon 12 bedruckt, das sich durch seine hohe Zugfestigkeit, Duktilität und Stabilität auszeichnet, die der Sattel benötigt.

Als Material kam Nylon 12 Powder zum Einsatz, das sich durch seine hohe Reißfestigkeit und Stabilität auszeichnet und sich ideal für die Herstellung von Endverbrauchsteilen eignet – davon konnte sich Tim Schütze auf Anhieb überzeugen:„Ich bin den SLS-gedruckten Sattel gefahren Ich habe mich mehrere Wochen lang selbst in Kauf genommen, dass es kaputt gehen könnte, aber es hat alles wunderbar geklappt. Das hat mich wirklich beeindruckt."

Nach fünf intensiven Monaten, zahlreichen Datensätzen und Prototypen war der Prozess Anfang Mai abgeschlossen. Das Ergebnis:drei individualisierte Modelle, aufgedruckt auf der Fuse 1 und sofort einsatzbereit.

Am Ende seiner Bachelorarbeit hatte Tim Schütze drei geschlechtersensible, individualisierte und gebrauchsfertige Fahrradsättel und ein Open-Source-Verfahren.