Industrielle Nutzung des 3D-Drucks

publiziert: Donnerstag, 16. Jun 2022 / 22:15 Uhr / aktualisiert: Donnerstag, 16. Jun 2022 / 22:33 Uhr
3D-Druck ist mittlerweile in der Industrie angekommen.
3D-Druck ist mittlerweile in der Industrie angekommen.

Der 3D-Druck ist längst schon in den verschiedensten Industriezweigen angekommen. Anfangs vor allem auf das Rapid Prototyping, den schnellen Modellbau, beschränkt, kommt der 3D-Druck in der Industrie mittlerweile für die Produktion von Werkzeugen, Kleinserien und Ersatzteilen zum Einsatz.

Die additiven Technologien reduzieren die Herstellungs- und Lagerhaltungskosten deutlich. Die Produktionseffizienz wird gleichzeitig drastisch verbessert. Moderne, industriell nutzbare 3D-Druckmaschinen bedeuten eine deutliche Kostenreduktion im Produktionsprozess eines Bauteils im Vergleich zur herkömmlichen spanenden Herstellung.

Die grössten Nutzniesser der additiven Fertigung

Der industrielle 3D-Druck ermöglicht die Herstellung sehr komplexer Strukturen, die gleichzeitig aber leicht und stabil sind. Gerade im Umfeld des Leichtbaus (Automotivbereich, Luftfahrt, Motorsport etc.) kann der 3D-Druck seinen grössten Nutzen entfalten. Durch eine kluge Funktionsintegration (z. B. innenliegende Kühlkanäle) lässt sich die Anzahl von Bauteilen reduzieren, vorhandener Platz optimal nutzen, bessere Passformen erzielen und der Montageaufwand deutlich reduzieren.

Der Automobilsektor zählt neben der Luft- und Raumfahrt zu den Industriebranchen, die die verschiedenen Technologien der additiven Fertigung aktuell am regelmässigsten nutzt. Von Kleinteilen, die vor allem optische Bedeutung haben, über Ersatzteile bis künftig hin zu beinahe kompletten Autos - der 3D-Druck ist und bleibt zukunftsweisend.

Doch nicht nur in der Automobilindustrie bringt der 3D-Druck viele Vorteile mit sich. Die jeweils unterschiedlichen Materialeigenschaften der lagernden Werkstoffe ermöglichen die Integration des 3D-Drucks in Produktionsprozesse von Unternehmen der verschiedensten Branchen: Medizin, Wissenschaft und Forschung sowie Kunst, Mode und Schmuck.

Die Vorteile des 3D-Drucks im industriellen Kontext

Die additive Fertigung ist in vielen Branchen eine hervorragende Möglichkeit, um Sonderbauteile zu produzieren und die zunehmenden Individualisierungswünsche von Kunden zu erfüllen. Durch die Kombination von additiver und klassischer Produktion lassen sich viele Marktanforderungen lösen. Sehr grosse Stückzahlen immer gleicher Bauteile werden auch in Zukunft mit konventionellen Technologien wie dem Spritzguss hergestellt werden. Hersteller haben heute aber weit mehr als nur solche Grossserien zu stemmen. Die Stichworte sind: kundenspezifische Individualisierungen, präzisere Passformen, Funktionsintegration, Produktionsanpassung an den Bedarf sowie leichte, aber stabile Bauteile.

Reduzierung von Material- und Energiekosten durch Leichtbau-Komponenten

Leichtbau wird branchenübergreifend immer interessanter. Denn: Durch den geringeren Materialeinsatz verringern sich die Kosten pro Bauteil und dank leichterer Komponenten im späteren Einsatz werden Gewicht und damit einhergehend auch der Energieverbrauch reduziert.

Innovative komplexe Strukturen

Komplexe Geometrien und innenliegende Hohlräume: Mit der 3D-Drucktechnologie können Produkte neu gedacht und vielfältige Strukturen bereits im Bauteil integriert gefertigt werden.

Montageaufwand reduzieren, Platz besser nutzen

Der industrielle 3D-Druck ermöglicht die Herstellung komplexer Strukturen, die gleichzeitig leicht und stabil sind. Mit einer durchdachten Funktionsintegration kann der vorhandene Platz optimal und mit so wenigen Bauteilen wie möglich genutzt werden.

Produktion nach Bedarf

Der 3D-Druck bietet über die simple Anpassung von CAD-Daten hinaus diverse Individualisierungsmöglichkeiten für eine bedarfsorientierte Produktion.

Ein Blick in die Zukunft des industriellen 3D-Drucks

Das Ende der Anwendungsmöglichkeiten additiver Produktionsverfahren ist noch lange nicht erreicht. Wagen wir einen Blick in eine mögliche Zukunft, in der der industrielle 3D-Druck zum Einsatz kommen könnte bzw. noch weiter ausgebaut werden wird:

  • Kombination der Vorteile des 3D-Drucks mit denen von Smart Materials
  • Medizinische Implantate im Rahmen minimalinvasiver Eingriffe, die sich erst nach Einsatz in den Körper entfalten und exakt anpassen.
  • Bau von Gebäuden (erste Projekte existieren bereits)

(fest/pd)

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