3d Drucken

Was ist 3D-Druck?

Der dreidimensionale (3D) Druck ist ein additiver Herstellungsprozess, bei dem aus einem digitalen Design ein physisches Objekt erstellt wird. Der Prozess funktioniert, indem dünne Materialschichten in Form von flüssigem oder pulverförmigem Kunststoff, Metall oder Zement aufgetragen und die Schichten dann miteinander verschmolzen werden.

Grundlegendes zum 3D-Druck

Seit ihrer Einführung hat die 3D-Drucktechnologie bereits die Fertigungsproduktivität gesteigert. Langfristig hat es das Potenzial, sowohl die Fertigungslogistik- als auch die Bestandsverwaltungsbranche massiv zu stören, insbesondere wenn es erfolgreich in Massenproduktionsprozesse integriert werden kann.

Derzeit sind die 3D-Druckgeschwindigkeiten zu langsam, um in der Massenproduktion verwendet zu werden. Die Technologie wurde jedoch verwendet, um die Vorlaufzeit bei der Entwicklung von Prototypen von Teilen und Geräten sowie die dafür erforderlichen Werkzeuge zu reduzieren. Dies ist für kleine Hersteller von großem Vorteil, da es ihre Kosten und die Markteinführungszeit reduziert – die Zeitspanne von der Konzeption eines Produkts bis zum Verkauf. Da der 3D-Druck komplizierte und komplexe Formen mit weniger Material als subtraktive Herstellungsprozesse wie Fräsen erzeugen kann, wird er beim Hydroformen, Stanzen, Spritzgießen und anderen Prozessen verwendet.

Die zentralen Thesen

  • Der dreidimensionale (3D) Druck ist ein additiver Herstellungsprozess, bei dem ein physisches Objekt aus einem digitalen Design erstellt wird, indem dünne Materialschichten gedruckt und dann miteinander verschmolzen werden.
  • Einige Branchen, wie Hörgerätehersteller, Luftfahrthersteller und Autohersteller, verwenden 3D-Druck, um Prototypen zu erstellen und ihre Produkte mithilfe von benutzerdefinierten Scans in Massenproduktion herzustellen.
  • Während es derzeit zu langsam ist, um in der Massenproduktion eingesetzt zu werden, entwickelt sich die 3D-Drucktechnologie noch weiter und kann sowohl die Fertigungslogistik- als auch die Bestandsverwaltungsbranche massiv stören.

Auto- und Flugzeughersteller haben die Führung in der 3D-Fertigung übernommen und die Technologie genutzt, um das Design und die Produktion von Unibody und Rumpf sowie das Design und die Produktion von Antriebssträngen zu transformieren. Boeing verwendet 3D-gedruckte Titanteile für den Bau seines 787 Dreamliner-Verkehrsflugzeugs. Die US-Luftwaffe und die israelische Luftwaffe haben 3D-Drucker zur Herstellung von Ersatzteilen verwendet. Im Jahr 2017 schuf General Electric einen Hubschraubermotor mit 16 statt 900 Teilen – ein Hinweis darauf, wie stark sich der 3D-Druck möglicherweise auf die Lieferketten auswirken könnte.

In den medizinischen Wissenschaften wird 3D-Druck verwendet, um Implantate anzupassen. In Zukunft können Organe und Körperteile mithilfe von 3D-Drucktechniken erstellt werden. In der Modewelt verwenden Nike, Adidas und New Balance 3D-Druck, um Prototypen ihrer Schuhe zu erstellen. In der Bauindustrie erzielen Unternehmen auf der ganzen Welt Durchbrüche beim 3D-Druck der Materialien, die für den Bau von Häusern benötigt werden. Mit Betonschichten können Häuser in 48 Stunden gebaut werden. Diese sind stärker als normale Schlackenblöcke und kosten einen Bruchteil des Preises.

Bei der Herstellung von Hörgeräten ist der 3D-Druck mittlerweile üblich. Die Verwendung des 3D-Drucks beschleunigt den Herstellungsprozess und ermöglicht es Herstellern, kundenspezifische Hörgeräte herzustellen. Audiologen können mithilfe von 3D-Scannern mithilfe von Referenzpunkten aus dem Scan einen benutzerdefinierten Prototyp erstellen. Hersteller können den Scan in eine 3D-Druckmaschine einspeisen und nach der Feinabstimmung der Materialien und Ohrformen die gesamten Hörgeräte drucken.