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Welche Industrien nutzen die Additive Fertigung?

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Klarer Vorteil für die Nutzer

Branchenübergreifende Nutzung

Seit der Erfindung des 3D Drucks in den 1980er Jahren hat sich dieser rapide weiterentwickelt und immer mehr Anwendungsgebiete erschlossen. Die nächsten Jahre werden zeigen, dass diese Entwicklung noch lange nicht zur Ruhe kommt. Denn der 3D Druck zählt zu den wichtigsten Zukunftstechnologien des 21. Jahrhunderts und wird weiter neue Märkte und Anwender von seinen positiven Merkmalen sowie Vorteilen überzeugen können. Angefangen bei der nahezu grenzenlosen Konstruktionsfreiheit, der Möglichkeit drastische Gewichtsreduzierungen herbeizuführen, bis hin zur werkzeuglosen Fertigung oder der Funktionsintegration, bei der man Komponenten direkt zu einem Bauteil zusammenführen kann und dadurch Montageschritte spart. Daher nutzen Branchen, welche die Additive Fertigung bereits für sich entdeckt haben, diese unter anderem für folgende Zwecke:

Rapid Prototyping: Schnelle Herstellung von Muster- und Funktionsmodellen, direkt aus den vorhandenen CAD Daten
Kleinserienfertigung: Wirtschaftliche Erstellung von Einzelstücken, Ersatzteilen oder Kleinserien
Individualisierte Produkte: Kostengünstige Anpassungen auf Kundenwunsch
Komplexe Geometrien: Formen, welche mit traditionellen Verfahren nur schwer bzw. gar nicht herstellbar sind

Nicht nur große High-Tech Unternehmen setzen die Additive Fertigung in ihren Prozessen ein. Schon lange steigt der Anteil der kleinen und mittelständischen Unternehmen aus diversen Industriebereichen. Eine Auswahl dieser Branchen finden Sie hier:

Luft- und Raumfahrt

Die Luft- und Raumfahrt gilt als eine der ersten Branchen, die auf die additive Fertigung gesetzt haben. Über drei Jahrzehnte werden hier mittlerweile komplexe Leichtbauteile gefertigt, die mit klassischen Verfahren so nicht möglich sind. Es ist nicht nur einer der größten Märkte, sondern durch ihn werden mitunter die meisten Innovationen im 3D Druck Markt vorangetrieben und gefördert. Da sich bei Flug- und Raumfahrzeugen selbst kleine Gewichtseinsparung äußerst positiv auf die späteren Betriebskosten auswirken, nutzen die zuständigen Entwickler und Ingenieure die großen Freiheiten im Konstruktionsbereich tatkräftig aus. Nicht nur kunststoffbasierte Verfahren wie bspw. das selektive Lasersintern oder das FDM Verfahren kommen hier zum Einsatz. Auch rechnet sich das wesentlich teurere selektive Laserschmelzen (Metall 3D Druck) für diese Leichtbau-Flugzeugkomponenten.

Maschinenbau

Der Maschinenbau stellt den größten Anwendungsbereich der additiven Fertigung dar. Speziell in der Entwicklung sowie der Fertigung von Einzelbauteilen bzw. Kleinserien, bei welchen die traditionellen Herstellungsmethoden nicht wirtschaftlich sind, ermöglicht der 3D Druck eine schnelle, flexible und kosteneffiziente Alternative. Die Markteinführung von Endprodukten kann wesentlich schneller realisiert werden und es ist möglich, Produkte grundsätzlich anders aufzubauen. Auch in der Anlagentechnik wird mehr und mehr auf den 3D Druck zurückgegriffen, wenn es bspw. zur Ersatzteilbeschaffung oder schnellen Erstellung von Halterungen, Aufnahmen, etc. kommt.

Automobilindustrie

Der hohe Kostendruck in der Automobilindustrie und die dadurch getriebene Optimierung bzgl. Bauteilen, Produktion und Lieferketten haben dazu geführt, dass die Automobilbranche schon früh auf 3D Druck Bauteile gesetzt hat. Additive Fertigungsverfahren werden bspw. verwendet, um mit Rapid Prototyping Entwicklungszeiten drastisch zu minimieren, in der Produktion schnell und kostengünstig Montagehilfsmittel zur Verfügung zustellen oder auch direkt Fahrzeugteile herzustellen.

Medizintechnik

Der Vorteil der Additiven Fertigung in der Medizintechnik liegt auf der Hand: Es können auf einen Patienten zugeschnittene Produkte kostengünstig und schnell erstellt werden. Dadurch ist es heute schon möglich bspw. Prothesen, Implantate und Zahnersatz in der richtigen Passform herzustellen. Eine fortlaufende Forschung lässt darauf hoffen, dass in Zukunft auch sog. Bioprints mehr und mehr zum Einsatz kommen. Dieser Begriff beschreibt die additive Herstellung von Knochen über Gewebe bis hin zu Organen. Des Weiteren wird auch immer mehr medizinisches Equipment durch 3D Drucker hergestellt. Als Beispiel ist hier die Fertigung von Maskenhaltern oder Einzelbauteilen von Beatmungsgeräten in der Corona Pandemie zu nennen.

Architektur

Architekten nutzen in zunehmendem Maß den 3D Druck, um ihre Pläne in maßstabsgetreue Modelle zu überführen. Mittels dieser dreidimensionalen Visualisierungsmöglichkeit können geplante Strukturen wesentlich besser gegenüber potentiellen Kunden veranschaulicht dargestellt werden. Vor dem Einzug des 3D Drucks wurden solche Visualisierungsmodelle meist in mühsamer und äußerst aufwendiger Handarbeit vom Architekten selbst angefertigt. Durch den Einsatz der Additiven Fertigung konnte in dieser Branche die Zeit von der Idee bis zum realisierten Bauobjekt maßgeblich verkürzt werden. Das liegt daran, dass auch hier einer der grundlegenden Vorteile - Iterationschritte schnell umsetzten zu können - zum Tragen kommt.

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Wissenswertes zum 3D Druck

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Einsatz Additiver Fertigung in unterschiedlichen Branchen