Die Additive Fertigung wird heute in unterschiedlichen Branchen eingesetzt. Erfahren Sie hier in welchen Bereichen die Technologie eingesetzt wird und welche Vorteile sich daraus ergeben.
Klare Vorteile für die Nutzer
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:
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:
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.
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, ermöglich 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.
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.
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.
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.
ANTWORTEN AUF VIELE FRAGEN
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Hier sehen Sie ein paar Beiträge aus der 3D Bavaria Wissensdatenbank:
Verschiedene Hilfestellungen, um Bauteilkosten niedrig zu halten.
Was ist Nesting und wie kann man dadurch Kosten sparen?
Was sind die Unterschiede bei unseren pulverbasierten Verfahren?
Einflussfaktoren auf die Preisfindung im 3D Druck.
Über die grundsätzliche Herangehensweise bei Konstruktionen für den 3D Druck.
Übersicht der Möglichkeiten zur Veredelung von 3D Druck Bauteilen.