3D-Druck bestimmt die Zukunft der Fertigungsindustrie [5 Lesetipps]

3d druck technologie status quo — Bild von Reimund Bertrams auf Pixabay

Von Spezialteilen für Autos und Flugzeuge über Prototypen bis hin zu Körperimplantaten ― es gibt immer mehr Dinge, die sich problemlos drucken lassen. 3D-Druck oder 3D-Fertigung ist tatsächlich wieder auf dem Vormarsch. Dem Marktforschungsunternehmen IDC zufolge werden in drei bis fünf Jahren vier von zehn Herstellern diese Art von Technologie einsetzen. Zu den Faktoren, die zum 3D-Boom beigetragen haben, gehören einerseits die Weiterentwicklung der entsprechenden Hard- und Software und andererseits die zunehmende Vielfalt an Materialien, die bereits für solche Verfahren verwendet werden können.

3D-Druck oder additive Fertigung entwickelt sich zu einer wesentlichen Säule der vierten industriellen Revolution. Immer mehr Fertigungsunternehmen entdecken die 3D-Drucktechnik für sich. In welchen Branchen kommt sie heute schon zum Einsatz? Und noch wichtiger, worin liegen ihre Stärken in Vergleich zu klassischen Fertigungsansätzen?

3D-Druck – Wo liegen die Vorteile?

Worin unterscheiden sich additive von traditionellen Fertigungsverfahren? Vor allem in der Art und Weise, wie ein Produkt gefertigt wird.

Additive Prozesse bauen Objekte auf, indem sie das Material Schicht für Schicht hinzufügen und in Form von Bändern oder Pulvern auftragen, während die subtraktive Fertigung das Material in fester Form entfernt, um Teile durch eine Form herzustellen. In der Praxis bringen additive Verfahren so wesentliche Vorteile mit sich:

Schnelligkeit

Der größte Vorteil liegt in der hohen Geschwindigkeit, mit der Objekte hergestellt werden können. Egal ob es sich um hochkomplexe Werkstücke oder einfache Objekte handelt ― Design- und Fertigungsprozesse, die bisher Tage oder Wochen gedauert haben, können mithilfe von 3D-Druck innerhalb von Stunden ablaufen.

Effizienz

Die Reduzierung der Produktionszeit verringert wiederum deutlich die Entwicklungs- und Produktionskosten. Außerdem sorgen additive Verfahren für eine weitaus höhere Flexibilität, da Prototypen schnell nachgebessert und Designs auch kurzfristig geändert werden können.

Individualisierung

Im Gegensatz zur Massenproduktion, bei der Produkte und Objekte auf einheitliche Weise hergestellt werden, können Objekte, Stücke und Waren mittels 3D-Technologie individuell und personalisiert erzeugt werden. Vor allem in bestimmten Bereichen wie der Medizin ist diese Individualisierung nicht nur ein Wunsch, sondern eine Notwendigkeit. Andere Branchen, die von diesem Vorteil profitieren können, sind die Mode- und die Schmuckindustrie. Auch im B2B gibt es Nischen, in denen Individualisierung immer attraktiver wird, insbesondere bei Kleinserien.

Nachhaltigkeit

Bei der Herstellung von Werkstücken mittels 3D-Druck fällt signifikant weniger Abfall an als bei traditionellen Produktionsverfahren. Hergestellt wird nur, wenn ein Teil benötigt wird, anstatt ganze Chargen vorzuproduzieren. Die Menge an verwendetem Material ist in den meisten Fällen ebenfalls geringer. Außerdem werden Transportaufwände reduziert, weil die Produktionskette kürzer ist, etwa wenn Einzelkomponenten nicht mehr extra über Zulieferer bezogen werden müssen.

3D-Druck – Diese Branchen gehen voran

3D-Druck Branchen worldwide — Quelle: IDC

Laut IDC ist die diskrete Fertigung, also die Herstellung von Einzelteilen (hierzu zählen etwa Autos, Flugzeuge, Züge, Elektrogeräte und Bekleidung), die dominierende Branche für den Einsatz von 3D-Druck. Gesundheitsdienstleister bilden die zweitgrößte Branche, gefolgt von Bildung und professionellen Dienstleistungen.

Die Automobilindustrie war eine der ersten, die diese Verfahren auf ihre Produktionsprozesse anwandte: In den letzten zehn Jahren produzierte der deutsche Autohersteller BMW eine Million Teile mittels additiver Fertigung und in diesem Jahr wird die Produktion gegenüber dem Vorjahr um 42 Prozent steigen.

Auch VW, Audi und Daimler setzen die Technologie ein, vor allem wegen der Einsparung von Lagerhaltungs- und Logistikkosten. Ersatzteile können nach Bedarf gefertigt werden, anstatt über viele Jahre gelagert werden zu müssen.

Die Personalisierung von Fahrzeugen und Komponenten steht mittweile auch im Mittelpunkt. Mit MINI Yours Customised können Kunden ausgewählte Komponenten wie Blinkleuchten und Armaturenbrettleisten selbst gestalten. Sie erstellen ihre Entwürfe im Onlineshop und die Teile werden dann in 3D gedruckt.

Mit 3D-Druck können Produkte mit den erforderlichen Eigenschaften hergestellt werden, wann und wo Bedarf besteht. Von ausschließlich per 3D-Druck hergestellten großen Maschinen oder Kleidung sind wir heute jedoch noch ein ganzes Stück entfernt.