Der 3D-Druck ist eine jener Technologien, von denen man sagt, sie würden die Arbeitswelt revolutionieren. Zwar gibt es die Technik bereits seit den 1980er Jahren – in den letzten Jahren hat sie sich allerdings rapide weiterentwickelt. Seitdem sind moderne 3D-Drucker nicht nur auch für Privatpersonen erschwinglich, sondern es gibt auch eine Vielzahl neuer Materialien und Verfahren. Da ist es nicht verwunderlich, dass sich vermehrt Unternehmen für den Einsatz dieser Technik entscheiden. Hauptsächlich wird sie zur Generierung von Prototypen verwendet, hat jedoch eine Vielzahl weiterer Einsatzgebiete. Fünf davon möchten wir Ihnen im folgenden Artikel vorstellen.
Inhaltsverzeichnis
Was ist 3D-Druck?
3D-Druck oder additive Fertigung beschreibt ein Verfahren, bei dem Material schichtweise aufgetragen wird. Dies geschieht auf Grundlage digitaler Baupläne. Additive Fertigung heißt es deshalb, weil der Begriff in Abgrenzung zu herkömmlichen Verfahren steht, bei denen Gegenstände durch das Abtragen von Material entstehen. Ein Beispiel ist das Schleifen, Drechseln oder Fräsen von Holz. Die additive Fertigung hat gegenüber konventionellen Methoden eine ganze Reihe von Vorteilen. Einer davon ist, dass Gegenstände auch kleinen Stückzahlen hergestellt werden können. Da die Transportkosten entfallen, ist die Logistik hier deutlich unkomplizierter und das Verfahren kosteneffizienter.
So wird der 3D-Druck in der Industrie genutzt
In der Industrie spielt der 3D-Druck, wie bereits erwähnt, in der Prototypenherstellung eine wichtige Rolle. Nahezu alle Teile und Komponenten von Maschinen können mit dieser Technik hergestellt werden. Auch in Bezug auf die Materialauswahl gibt es eine ganze Reihe von Spielräumen. Egal ob die Objekte klein und filigran oder groß und gröber sind – mit der additiven Technik lassen sie sich produzieren. Vor allem bei Kunden mit individuellen und spezifischen Anforderungen und Wünschen entfaltet der 3D-Druck sein Potenzial.
Fünf Branchen, in denen der 3D-Druck bereits eingesetzt wird
Obwohl die 3D-Technologie bereits an vielen Stellen eingesetzt wird, gehen Experten davon aus, dass ihre Relevanz in den kommenden Jahren noch deutlich ansteigen wird. Im Folgenden werden die Branchen vorgestellt, in denen der 3D-Druck bereits heute verwendet wird.
Bau und Architektur
In Architekturbüros ist es häufig nötig, Modelle anzufertigen. Oft wird das mit der Hand erledigt – unter einem großen Zeitaufwand. Mittlerweile liegen allerdings viele Modelle bereits auf dem Computer vor. Somit besteht die Möglichkeit, sie innerhalb einer deutlich kürzeren Zeitspanne mit dem 3D-Drucker zu erstellen. Vor allem bei einfacheren Modellen ist dieses Vorgehen insgesamt wirtschaftlich. Die Resultate sind außerdem äußerst detailgenau. Da mittlerweile auch Beton oder Stahl gedruckt werden können, wird die additive Fertigung mittlerweile sogar direkt für den Bau von ganzen Häusern und Brücken genutzt.
Maschinenbau
Im Maschinenbau, hauptsächlich im Sondermaschinenbau, findet die additive Fertigung weite Verbreitung. Die Fertigung von Einzelbauteilen und Kleinserien ist mit Hilfe von konservativen Fertigungsmethoden zwar möglich, oft jedoch nicht wirtschaftlich. Der 3D-Druck schafft hierfür eine kostengünstige, schnell umsetzbare und flexible Alternative. Dies führt außerdem dazu, dass fertige Endprodukte zügiger in den Markt eingeführt und deren Entwicklung zeitiger realisiert wird.
Automobilherstellung
In der Automobilbranche ist der 3D-Druck mittlerweile eines der wichtigsten Hilfsmittel. Mithilfe von additiver Fertigung ist es möglich, Autobauteile maßanfertigen zu lassen und Kunststoffelemente herzustellen, die sowohl leicht als auch stabil sind. Mit dem Rapid Prototyping ist es möglich, Entwicklungszeiten zu minimieren. Ein Ingolstädter Unternehmen hat es sich sogar zum Ziel gesetzt, die Automobilherstellung zu revolutionieren, indem es ein Auto vollständig im 3D-Drucker entstehen lässt.
Medizintechnik
In der Medizintechnik lassen sich mit der additiven Fertigung Produkte herstellen, die genau auf den jeweiligen Patienten zugeschnitten sind. Dadurch kann man Prothesen oder Zahnimplantate so herstellen, dass sie passgenau und günstig vorliegen. In der Zukunft sollen auch sogenannte Bioprints zum Einsatz kommen. Das bedeutet, dass mithilfe der additiven Fertigung Knochen, Gewebe und sogar Organe hergestellt werden sollen. So können irgendwann vielleicht die Leber, das Herz, Herzklappen aus DNA-Stammzellen oder ganze Körperteile nachgebildet werden.
Außerdem ist es möglich, detailgetreue Modelle von anatomischen Strukturen zu drucken, sodass Ärzte und Chirurgen vor einem wichtigen Eingriff die Möglichkeit haben, realitätsgetreu zu üben. Auch medizinisches Equipment entsteht zunehmend durch 3D-Druck, beispielsweise Maskenhalter oder Bauteile von Beatmungsgeräten.
Individualisierte Konsumgüter
Die meisten Konsumgüter werden in recht großen Stückzahlen produziert, da es mit traditionellen Verfahren nur auf diese Weise rentabel ist. Individualisierte Produkte sind auf diese Weise jedoch kaum umsetzbar. Mittlerweile gibt es aber bereits Firmen, beispielsweise Sportartikelhersteller, die mit der additiven Fertigung individuelle Produkte erzeugen. Besonders im Sportschuhbereich oder in der Fertigung von Einlagen ist dies von Relevanz. Dadurch ist es möglich, Schuhsohlen zu produzieren, die sich genau an den Fußabdruck ihres Trägers anpassen.