Der 3D-Druck gehört zu den innovativen Techniken unserer Zeit. Er gilt als herausragend für den Einsatz von Fertigungsverfahren jeder Art. Computergesteuert erfolgt der schichtweise form- und maßgerechte Aufbau aus verschiedensten Werkstoffen. Es können sowohl flüssige als auch feste Ausgangsmaterialien verwendet werden. 3D-Drucker kommen in zahlreichen Bereichen zum Einsatz, darunter in der Automobilindustrie, der Medizin und beim Prototypenbau.
Selektives Lasersintern
Das am weitesten verbreitete Verfahren im Bereich des 3D-Drucks ist Selektives Lasersintern, abgekürzt: SLS. Es bringt zahlreiche Vorteile mit sich, darunter:
· Funktionsintegration
· Individualisierung
· konstruktive Freiheit
· Kostenvorteile durch Reduzierung von Bauteilen in einer Baugruppe
· Prozesssicherheit
· Risikomanagement
· Werkstoffvielfalt
Spezialisierte Firmen wie FKM Sintertechnik halten ein umfangreiches Leistungsspektrum rund um additive Fertigungsverfahren bereit. SLS macht es diesen Unternehmen möglich, die Wünsche anspruchsvoller Kunden, beispielsweise aus der Automobilindustrie, Luft- und Raumfahrt, dem Maschinenbau sowie der Medizin, zu erfüllen. Insbesondere die ärztliche Wissenschaft profitiert vom 3D-Druck: So lassen sich unter anderem patientenspezifische Prothesen, Implantate, Zahnkronen und Hörgeräte anfertigen. Von Bedeutung ist er außerdem für ausgebildete Ärzte und Chirurgen sowie angehende Mediziner. Sie können Operationen an 3D-Modellen üben und erhalten dadurch ein besseres Verständnis für den geplanten Eingriff.
3D-Druck für Prototypen
Zu den Klassikern unter den 3D-Anwendungsgebieten gehört das Erstellen von Prototypen. In nur wenigen Stunden werden unkompliziert neue Visionen und Ideen umgesetzt. Nutzer sparen viel Zeit und Kosten beim Fertigungszyklus ein. Vorteilhaft ist außerdem die Möglichkeit, einzelne Entwicklungsschritte genau im Auge behalten und ggfs. direkt Änderungen vornehmen zu können – am Ende steht das perfekte Design.
Dreidimensionale physische Objekte sind realistisch und greifbar, was ihnen einen Vorsprung gegenüber virtuellen Computermodellen verschafft. Dadurch lassen sich Leitmotiv und Grundgedanke eines Herstellers Kunden, Vermarktern und Mitarbeitern deutlich leichter näherbringen. Unter Zuhilfenahme des 3D-Drucks finden problemlos mehrere Entwicklungsschritte gleichzeitig statt. Eine direkte Abstimmung verschiedener Abteilungen ist durch gedruckte Prototypen möglich und das Warten auf die jeweiligen Zwischenschritte damit ausgeschlossen. Dies führt zu äußerst schnellen Ergebnissen in der Produktentwicklung. 3D-Druckverfahren sind vielfältig, sie punkten durch folgende Besonderheiten:
· wenige Stunden Zeitaufwand für kleine Modelle
· wenige Tage für große Prototypen
· Weiterverarbeitung in Form von Schleifen, Bohren und Lackieren ist möglich
· in nur einem Fertigungsprozess können unterschiedliche Materialien genutzt werden
· die Multimaterial-Technologie ermöglicht die Anfertigung ein-, zwei- und mehrfarbiger Produkte
· die Einbringung von simulierten Eigenschaften wie Silikon oder Gummi ist realisierbar
Der Einsatz von 3D-Druck in der Automobilindustrie
Zu den Early Adoptern des 3D-Drucks zählen die Autohersteller. Sie haben frühzeitig erkannt, dass sich durch die additive Fertigung die Entwicklungs- und Produktionskosten deutlich verringern lassen. Für viele Konzeptfahrzeuge wird der 3D-Druck mittlerweile standardmäßig herangezogen. Er spielt heutzutage unter anderem eine Rolle bei der Produktion von kompletten Karosserien und Einzelteilen wie beispielsweise Autositzen. Die Schnelligkeit ist dabei ein gewinnbringender Faktor. Zudem stehen zeitliche und finanzielle Einsparungen im Bereich der Logistik an, denn 3D-Drucker können an einem einzigen Ort alle Komponenten produzieren, an dem sie auch direkt verbaut werden. Ein weiterer Pluspunkt ist die Alternative, verschiedene Materialien, darunter Aluminium, Nickel und Titan, unkompliziert und exakt miteinander zu kombinieren. Auf diesem Wege werden Legierungen mit herausragenden Eigenschaften hergestellt. Diese können zum Beispiel besonders leicht, fest oder temperaturbeständig sein.
3D-Druck Startups häufen sich
Es ist nicht zu spät, auf den Zug des 3D-Druckverfahrens aufzuspringen. Noch einige Lücken sind zu schließen, zudem treiben Jungunternehmer die Innovationen in Sachen Anwendungen, Materialien und Technologien engagiert voran. Laut einer Umfrage des Marktforschungsunternehmen Bitkom Research haben Start-up-Gründer einen guten Ruf: 83 Prozent der Befragten schätzen sie als zielstrebig und leistungsorientiert ein.
Sicher ist, der 3D-Markt boomt und das wird sich in nächster Zeit auch nicht ändern. Für die weltweite Umsatzerzielung der 3D-Druckindustrie werden für das Jahr 2020 22,4 Milliarden US-Dollar prognostiziert. Experten sind sich einig: Das 3D-Printing ist ein zukunftsträchtiges Verfahren, das weiterhin hohe Zuwachsraten verzeichnen wird. Aus dem stetig wachsenden Markt ergibt sich eine Vielzahl an Nischen, Neuerungen und Reformen, die Startups vielfältige Möglichkeiten bieten.