In Konkurrenz mit TuoZhu positioniert sich, die Verbrauchsmaterialien sind um das Zehnfache billiger als die der Wettbewerber. Ein aufstrebendes 3D-Druckunternehmen aus Shenzhen hat über 4,7 Millionen US-Dollar an Crowdfunding gesammelt | Produktbeobachtung

Autor | Zhang Ziyi

Redakteur | Yuan Silai

Heutzutage, als Unternehmen wie Tuozhu, Intelligent Pie und Creality die Preise für konsumorientierte 3D-Drucker auf die Markteintrittsgrenze von knapp 1.000 Yuan gesenkt haben und mehr als 90 % des globalen Marktes für konsumorientierte 3D-Drucker einnehmen, scheint es für neue Marktteilnehmer wenig Raum für Fantasie zu geben.

Dennoch hat ein neuer Spieler auf der Crowdfunding-Plattform Kickstarter Anfang dieses Jahres trotzdem herausragende Ergebnisse erzielt: Der weltweit erste konsumorientierte 3D-Drucker für kontinuierliche Fasern, der FibreSeeker 3, hat mit einem Preis von weniger als 3.000 US-Dollar eine Crowdfunding-Summe von über 4,7 Millionen US-Dollar erreicht.

Der FibreSeeker 3 druckt nicht Plastikfiguren, sondern Kohlefaserbauteile, deren Stärke der von Aluminiumlegierungen entspricht. Es ist eine neue Marke namens Carbon Seeker Technology, die von dem aufstrebenden Unternehmen Anisoprint 3D eingeführt wurde.

Kohlefaser ist ein Bereich, in den die meisten konsumorientierten 3D-Druckunternehmen nicht eingestiegen sind. Anisoprint 3D ist eines der wenigen Unternehmen weltweit, die in der Lage sind, 3D-Drucker für kontinuierliche Fasern zu entwickeln und herzustellen. Das Unternehmen wurde 2023 gegründet und hat in der Vergangenheit B2B-Geschäfte getrieben. Die 3D-Drucktechnologie für kontinuierliche Fasern, als neuartige Technologie, dient Schwerindustrieunternehmen in Bereichen wie Luft- und Raumfahrt, Automobilbau, Rennsport und Großmaschinenbau. Die Preise für einzelne Maschinen liegen im Bereich von mehreren zehntausend bis hunderttausend US-Dollar, was gewöhnlichen Verbrauchern abschreckt.

Im Jahr 2024 beschloss Liu Rui, der CEO von Anisoprint 3D, vom Unternehmensmarkt zum Verbrauchermarkt zu wechseln. Viele Mitarbeiter des Unternehmens dachten damals, dass er „verrückt“ sei. Nachdem die Preise für ihre Maschinen und Materialien um 90 % gesenkt werden mussten, um in den konsumorientierten Markt einzudringen. In der Vergangenheit hat kein Unternehmen in der Branche jemals so eine Versuch unternommen.

Aber Liu Rui hatte seine eigene Überlegung: „Oft hat die Verbreitung einer Technologie keine absolute Beziehung zur Reife der Technologie. Vielmehr hängt alles von den Menschen ab.“

Wenn eine neue Technologie auf dem neuesten Stand und teuer ist, sind es oft junge Ingenieure, die am schnellsten ihren Wert erkennen. Aber aufgrund des Mangels an Beschaffungsgewalt sind es diese Ingenieure, die wirklich leidenschaftlich und kreativ für die Technologie sind, die die Maschinen am wenigsten leisten können.

Dies erschien Liu Rui sehr bedauerlich. Die Technologie des Kohlefaser-3D-Drucks ist aufgrund der Preise und der Kunden beschränkt und kann nicht weiter verbreitet werden. So entstand die Idee, einen konsumorientierten 3D-Drucker für kontinuierliche Fasern zu entwickeln.

„Was wäre, wenn diese Technologie nicht nur für Raketen im Wert von Milliarden von Dollar oder Rennwagen im Wert von Millionen von Dollar eingesetzt würde? Was wäre, wenn wir diese Technologie zu einem Produkt machen könnten, das Ingenieure, Schöpfer und sogar Studenten an ihrem Schreibtisch nutzen können?“ sagte Liu Rui einmal in einem Video.

Obwohl der Markt für 3D-Drucker von einem Dominanten und mehreren Starken geprägt ist, hat Anisoprint 3D dennoch technologische Innovationen vorgenommen. Dies ist vielleicht die einzige Möglichkeit für ein Startup, einen Anteil am Markt zu erobern.

01 „Fehlpositionierte Konkurrenz“ bei neuartigen Technologien

Die Crowdfunding-Ergebnisse von Carbon Seeker Technology auf Kickstarter haben bewiesen, dass sie die anfänglichen Erwartungen für den Übergang in die C2C-Branche erreicht haben.

Die Crowdfunding-Ergebnisse des FibreSeeker 3 haben ihn nicht nur in die erste Spitze der erfolgreichsten 3D-Druckerprojekte in der Geschichte von Kickstarter gebracht, sondern auch markiert, dass der ursprünglich teure 3D-Drucker für kontinuierliche Fasern mit einem Preis von weniger als 3.000 US-Dollar in den Markt für Desktop-3D-Drucker eindringen kann.

Die 3D-Druckmedien All3DP bewerteten seine Crowdfunding-Leistung als „direkte Bedrohung der Dominanz des Branchenriesen Markforged“.

Derzeit konzentriert sich der Wettbewerb auf dem konsumorientierten 3D-Druckmarkt hauptsächlich auf den Bereich des Kunststoffdrucks. Die Produkte sind stark homogenisiert, und der Wettbewerbsschwerpunkt liegt auf Druckgeschwindigkeit, Preis und Mehrfarbigkeit. Dies ist ein roter Ozean.

Ausßerhalb des roten Ozeans besteht in den hochwertigen Szenarien der industriellen Forschung und Entwicklung sowie der Konsumelektronik ein Bedarf an hochfesten und leichten Teilen. Dies ist genau der Vorteil des Kohlefaser-3D-Drucks. Kohlefaser hat eine hohe Steifigkeit und Zugfestigkeit, während ihre relative Dichte weit niedriger ist als die von Stahl und Aluminium. Das Stärke-Gewichts-Verhältnis von Kohlefaser ist sehr hoch, weshalb es in der Luft- und Raumfahrt sowie im Automobilbau weit verbreitet eingesetzt wird.

Der Kohlefaser-3D-Druck wird in Kurzfaser- und kontinuierliche Faser-Druck unterteilt. Bei letzterem werden zerkleinerte Kohlefaserpulver in Kunststoffdrähte gemischt. Dies kann jedoch nur die Steifigkeit geringfügig verbessern und die Natur des Kunststoffs nicht verändern.

Die kontinuierliche Faser wurde 2014 erfunden und hat die Grenzen der Kurzfaser überwunden. Sie kann eine ununterbrochene kontinuierliche Faser (wie Kohlefaser, Glasfaser, Aramidfaser) in thermoplastischen oder duroplastischen Harzen einbetten und direkt drucken. Da die Fasern nicht unterbrochen sind, kann die Zugfestigkeit der Druckstücke aus kontinuierlichen Fasern in bestimmten Richtungen der von Aluminiumlegierungen entsprechen oder sogar übertreffen, während das Gewicht geringer ist.

Damals noch ein Startup, hat Markforged den weltweit ersten 3D-Drucker für kontinuierliche Kohlefaser, den Mark One, eingeführt. Es hat den Weg für die Doppelkopf-Technologie des kontinuierlichen Faserdrucks geebnet und erstmals ermöglicht, dass Desktop-Geräte Teile mit metallähnlicher Stärke drucken können.

Nur wenige Unternehmen weltweit (nicht mehr als 5 Kernspieler) vertreiben kommerziell 3D-Drucker für kontinuierliche Fasern. Dies ist zweifellos ein hochspezialisierter Markt mit hohen Einstiegshürden. Und Carbon Seeker Technology ist das einzige chinesische Unternehmen.

Beim Rückblick auf die Entwicklung von Anisoprint 3D hat Yingke herausgefunden, dass Liu Rui 2020 als der exklusive chinesische Vertreter von Anisoprint die Technologie erfolgreich in China eingeführt und den Markt eröffnet hat. Im Jahr 2022 stieß Anisoprint aufgrund der hohen Auslandsmarketingkosten und der schwachen Lieferkette auf Schwierigkeiten bei der kommerziellen Umsetzung der Massenproduktion. Aufgrund des Vertrauens aus der früheren Zusammenarbeit lud das Gründerteam Liu Rui ein, als globaler CEO die Unternehmensstrategie in Richtung China zu lenken.

Im Jahr 2023 gründete Liu Rui offiziell Anisoprint. Nach der Unterstützung von Kapitalgebern wie Sequoia und GF Securities hat er die vollständige Übernahme von Anisoprint abgeschlossen. Diese Maßnahme hat das Kernteam von Experten, alle technologischen Patente und die globalen Vertriebskanäle übernommen und eine Forschungs- und Produktionsstätte in Suzhou errichtet.

Yingke hat bereitsberichtet. Im Jahr 2025 haben sie offiziell in den konsumorientierten Markt eingestiegen.

Ein Investor, der sich für den Maker-Sektor interessiert, meinte: „Carbon Seeker Technology hat einen sehr geschickten Sektor gewählt. Es ist eine fehlpositionierte Konkurrenz zum Markt von Tuozhu, in den Tuozhu derzeit nicht eintritt. Es kann verwendet werden, um starre Bauteile wie Drohnenbauteile, Schraubenschlüssel usw. zu drucken. Der Markt ist nicht klein. Das einzige Problem ist, dass es nicht viele soziale Eigenschaften hat. Ob es in Haushalte eindringen kann, ist eine Frage.

Nicht nur die fehlpositionierte Konkurrenz zu Tuozhu, sondern auch der konsumorientierte 3D-Drucker für kontinuierliche Fasern kann in einigen Szenarien, in denen es um kleine Losgrößen, hohe Individualisierung, hohe Festigkeit und Leichtigkeit sowie dringende Lieferung von Bauteilen geht, einen Teil der metallischen Bauteile, die durch CNC-Bearbeitung hergestellt werden, ersetzen.

Dies bedeutet auch, dass Carbon Seeker Technology auch in den Markt eingreifen kann, auf den sich konsumorientierte CNC-Produkte beziehen.

02 Das Open-Source-System nach einer 10-fachen Preissenkung

Yingke hat in der Shenzhen-Büro von Carbon Seeker Technology den FibreSeeker 3 einfach ausprobiert. Er ist etwas größer als ein normaler konsumorientierter 3D-Drucker. Der Bildschirm auf dem Gerät kann die voreingestellten Modelle drucken, und die Bedienung ist fast idiotensicher.

Hinter der idiotensicheren Bedienung verbirgt sich einer der Schutzmauern, die Carbon Seeker Technology mit Slicer-Software errichtet hat.

Herkömmliche 3D-Druck-Slicer-Software kann die Faserpfadplanung nicht verarbeiten und erfordert eine spezielle Algorithmus. Die von Carbon Seeker Technology selbst entwickelte Slicer-Software Rocket Slicer kann die Faserpfadplanung automatisch durchführen und mit einem Klick den Druckcode generieren. Ohne komplizierte technische Unterstützung und Schulung können nicht-professionelle Benutzer sie problemlos bedienen.

Liu Rui sagte Yingke, dass der Faserpfadplanungsalgorithmus der Rocket Slicer-Software auf Tausenden von Experimentdaten trainiert wurde, eine Vielzahl von Erfahrungsparametern und dynamischen Modellen enthält und die Reverse-Engineering-Schwierigkeit sehr hoch ist.

Die Bauteile, die mit dem FibreSeeker 3 gedruckt werden, sind sehr robust. Sie haben ein Kunststoffaussehen, aber beim genauen Betrachten des Inneren kann man die Kohlefaserlagen erkennen.

Dies nutzt die von Anisoprint 3D selbst entwickelte Technologie des kontinuierlichen Faser-Coextrusions-Verbundmaterials (CFC), die auch eine ihrer Kerntechnologien ist. Das Prinzip kann mit Stahlbeton verglichen werden: Während der Kunststoff geschmolzen und extrudiert wird, werden kontinuierliche Kohlefaserfäden in das Innere eingebettet und als Gerüst die Hauptlast tragen. Dadurch kann die Zugfestigkeit der endgültig gedruckten Teile bis zu 900 MPa erreichen, was mehr als zehnmal höher ist als bei herkömmlichen Materialien.

Liu Rui sagte Yingke: „Es ist nicht schwierig, die Maschine einfach zu gestalten. Das Schwierige ist, wie man die Materialkosten senkt. Wenn man die billigen Materialien für konsumorientierte Geräte nicht hinbekommt, macht es keinen Sinn, sie zu verkaufen.“

Die Senkung der Materialkosten ist auch der Schlüssel für die Umstellung von Carbon Seeker Technology auf den C2C-Markt.

Die Materialien für den 3D-Druck von kontinuierlichen Fasern sind sehr teuer. Nehmen wir den Branchenriesen Markforged als Beispiel. Der Preis für eine Rolle kontinuierlicher Faser-Materialien liegt normalerweise bei etwa 3.000 Yuan.

Das Herstellungsverfahren für kontinuierliche Kohlefaser ist ziemlich komplex. Es erfordert eine komplizierte „Vorimprägnierung“-Behandlung, d. h. das Harz/Polymer muss perfekt die Kohlefaser umhüllen und durchdringen. Die Herstellungsschwierigkeit ist hoch, und es geht um komplizierte Rezepturverbesserungen und die Kontrolle der Ausschussquote. In der Vergangenheit glaubten viele Branchenmitglieder sogar, dass es „unmöglich“ sei, die Kosten dieses Verfahrens zu senken.

Nach Ansicht von Liu Rui war dies eine Sache, für die man sich wagen musste und es sich lohnte, es zu versuchen. Sie haben viel Zeit und über zehn Millionen Yuan in die Entwicklung und das Experimentieren mit verschiedenen Rohstoffen und Verfahren investiert.

Schließlich hat Carbon Seeker Technology die Kosten für die selbst hergestellten Materialien um 70 % gegenüber ähnlichen Produkten auf dem Markt gesenkt. Ein Rollen von 1K 500m X-CCF kontinuierlicher Kohlefaser kostet nur 398 Yuan.

Im Gegensatz zu Markforged, das ein geschlossenes System verwendet und die Maschine und die Materialien stark verknüpft, unterstützt der FibreSeeker 3 ein offenes System. Benutzer können kostenlos billige PLA-, PETG- oder hochleistungsfähige PC- und Spezialnylon-Materialien als Kunststoffbasis auf dem Markt kombinieren. Um sicherzustellen, dass auch die Drittanbieter-Materialien die angebotene „metallähnliche Stärke“ erreichen können, enthält die von Carbon Seeker Technology selbst entwickelte Rocket Slicer-Slicer-Software eine Algorithmus-Parameterbibliothek, die die Extrusionsgeschwindigkeit und die Faser-Spannung automatisch anhand der Grundparameter anpasst.

Nach Ansicht von Liu Rui befindet sich die Branche des 3D-Drucks von kontinuierlichen Fasern derzeit noch in der Anfangsphase. Ein geschlossenes System würde die Nutzungsbarriere für die Kunden erhöhen und die Gesamtwachstum der Branche einschränken. Nur durch die Öffnung des Materialsystems können mehr Kunden kostengünstig den 3D-Druck von kontinuierlichen Fasern ausprobieren. Gleichzeitig können Materialhersteller in die Unternehmens-Ökosystem aufgenommen werden, um die Arten der kompatiblen Materialien zu erweitern. Dadurch kann schließlich die Reife der gesamten Branche gefördert werden.

In der Evolutionsgeschichte des 3D-Drucks sind „Offenheit“ und „Open-Source“ die grundlegenden Logiken, die nie fehlten. Diese in den 1980er Jahren entstandene Technologie hat dank der unermüdlichen Freigabe von Hardwarearchitekturen und der Entwicklung von Open-Source-Software durch Generationen von Technikbegeisterten und Unternehmen die Mauern des Labors wirklich durchbrochen und den heutigen unvorstellbaren Boom des konsumorientierten 3D-Druckermarktes erlebt.

Bei den 3D-Druckern für kontinuierliche Fasern haben die internationalen Riesen mit ihren teuren Geräten im Wert von zehntausenden von Yuan und den stark verknüpften teuren Materialien eine sehr hohe Mauer um die Technologie errichtet, die diese Technologie auf wenige Branchen und Personen beschränkt.

Carbon Seeker Technology, das sich dem Verbrauchermarkt nähert, versucht vielleicht, eine Lücke in diese technologische Mauer zu schlagen, damit mehr Ingenieure und Macher diese Technologie mit sehr niedrigen Barrieren nutzen können.