Praxis-Check 3D-Druck mit Papair: Schnelle Prototypen für individuelle Prägewalzen
Die Papair GmbH aus Hannover hat sich auf nachhaltiges Verpackungsmaterial aus Papier spezialisiert. Das Unternehmen verzichtet in seiner Produktion vollständig auf Kunststoff und Kleber. Im Praxis-Check 3D-Druck mit Niedersachsen ADDITIV möchten sie ausprobieren, ob dank additiver Fertigung individuelle Prägungen schnell und kostengünstig umgesetzt werden können.
Das Unternehmen
| Name | Papair GmbH |
| Branche | Hersteller von Verpackungsmaterial aus Papier |
| Mitarbeitende | 1 – 20 |
| Standort | 30179 Hannover |
| Website | www.papair.de |
Die Papair GmbH ist ein 2020 in Hannover gegründetes Start-up, das sich auf nachhaltige Verpackung spezialisiert hat. Mit ihrem Hauptprodukt PapairWrap, einer Luftpolsterfolie vollständig aus Papier und ohne Kunst- oder Klebstoffe, bietet Papair eine umweltfreundliche Alternative zu herkömmlichen Verpackungsmaterialien. Seit 2023 produziert das Unternehmen am Standort Rethem (Aller).
Die Idee
Papair bietet seinen Kunden eine individualisierte Prägung mit deren Firmenlogo oder Schriftzug auf den Verpackungen an. Bisher nutzt das Unternehmen dafür gefräste Walzen aus Metall. Der Herstellungsprozess ist allerdings aufwendig und kostspielig. Im Praxis-Check 3D-Druck wollte das Unternehmen, das zu den KMU (kleine und mittlere Unternehmen) zählt testen, ob sich Walzen für die Prototypen- und Mustererstellung durch eine additiv gefertigte Variante ersetzen lassen. Die Herausforderung dabei: Eine Walze muss neben der rotatorischen Belastung im Produktionsprozess kurzzeitig Wasserdampf und dessen Temperaturen standhalten.
Die Umsetzung
Das Team von Niedersachsen ADDITIV druckte drei verschiedene Varianten einer circa 20 cm hohen Prägewalze, um verschiedene 3D-Druck-Verfahren und Materialien im Praxis-Einsatz gegenüberzustellen. Zwei Walzen bereiteten die Expert:innen von Niedersachsen ADDITIV im bekannten Fused-Filament-Fabrication-Verfahren (FFF) vor, bei dem eine heiße Düse Kunststofffilament Schicht für Schicht aufschmilzt. Hierbei verwendeten sie die Materialien PLA und ASA, einen einsteigerfreundlichen Kunststoff sowie einen sehr widerstandsfähig gegen Stöße, hohe Temperaturen und Flüssigkeiten.
Die dritte Walze fertigte Niedersachsen ADDITIV aus dem Resin Rigid 10k im Stereolithografie-Verfahren (SLA), bei dem ein Laser das flüssige Kunstharz gezielt aushärtet. In dem Verfahren entstehen besonders glatte und detailreiche Oberflächen. Diesen Kunststoff wählte das Team aus, weil er Verformung und hohen Temperaturen standhält.
Ergebnisse
Bei den ersten Prägeversuchen vor Ort zeigten alle gedruckten Walzen eine überzeugende Prägequalität ohne unerwünschte Artefakte. Durch die hohe Temperatur in Papairs Produktion kommen die Modelle aus dem FFF-Verfahren nicht infrage – sie könnten man nur für manuelle Prägungen verwenden. Die per SLA gefertigte Walze hingegen erzielte sehr gute Ergebnisse und wäre für den Einsatz in der Produktionslinie geeignet.
Im Praxis-Check 3D-Druck hat Papair somit neben dem verbreiteten FFF-Verfahren mit dem Harz-3D-Druck eine weitere Produktionsalternative kennengelernt, die zu ihren Prototyping-Anforderungen passt. SLA-Geräte ermöglichen dem KMU einen deutlich schnelleren Prototypenbau und würden ihre Fertigungskosten reduzieren. Dadurch kann das Unternehmen flexibel, unabhängig und nun vor allem auch iterativ auf Kundenanfragen reagieren.
Darüber hinaus hat der Praxis-Check 3D-Druck neue Impulse für die Weiterentwicklung der Produktionsprozesse bei Papair gegeben. Künftig könnten die KMU ihre Walzen mit feinen Kanälen herstellen, über die sich das Papier gezielt bedampfen oder durch Unterdruck in Form bringen ließe.
