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Roboterarm imn der Industrie 4.0

Die Technik des 3D Drucks kam Ende der 1980er auf. Den kommerziellen Bereich eroberten 3D Drucker jedoch erst in den 2000er-Jahren. Inzwischen ist die Technik ausgereift und kommt auf breiter Ebene in Industrie und Heimanwendung zum Einsatz. Im Laufe der Zeit stiegen außerdem die Einsatzmöglichkeiten.

Es gibt mittlerweile eine Vielzahl an 3D Druckverfahren, die unterschiedliche Werkstoffe verwenden sowie für verschiedene Objekte nutzbar sind. Die Entwicklung 3D Druck ist dabei längst nicht an ihrem Ende angekommen. Mehrkomponenten- und Hybridverfahren sowie komplexere Drucksysteme werden in naher Zukunft noch viele weitere Einsatzmöglichkeiten eröffnen.

Die Entwicklung der 3D Drucktechnik

Das 3D Druckverfahren basierte anfangs auf einer reinen Schmelzschichtung. So wurden Objekte aus erwärmtem, flüssigem Kunststoff mithilfe von Düsen Schicht für Schicht produziert. Primär werden kleinere Kunststoffteile auf diese Weise gefertigt. Später konnte dieses FDM-Verfahren auch für Metalle genutzt werden. Mittlerweile gibt es erstaunliche Anwendungsfelder für den 3D Druck. Der Flugzeughersteller Boeing nutzt die 3D Drucktechnik beispielsweise für die Herstellung von Komponenten für das Kampfflugzeug F/A-18. Hierbei kommt eine Technik zum Einsatz, die sich selektives Lasersintern nennt.

Auch im Bauwesen gibt es Anwendungsbereiche für den 3D Druck. Schon seit längerer Zeit existiert das Bestreben, günstigere und schnellere Bautechniken zu nutzen. Fertighäuser aus Standardkomponenten sind ein Beispiel für diese Entwicklung. Mit dem 3D Druck ist es inzwischen möglich, ganze Häuser herzustellen. Erste Gebäude mit einer Fläche von etwa 40 Quadratmetern errichten 3D Drucker in etwa 24 Stunden und zu Kosten von etwa 10.000 Euro.

Ebenso ist die Metallbearbeitung mit 3D Druckern inzwischen weit verbreitet. Gedruckte Metallteile werden aus unterschiedlichen Legierungen und Metallen hergestellt. Anwendungsbereiche sind die Luft- und Raumfahrttechnik, die Automobilindustrie sowie die Medizin. Im Gegensatz zur CNC Bearbeitung wird bei Metalldruckverfahren nicht subtraktiv, sondern additiv gearbeitet. Die Methode basiert auf einem rohen Block, das beispielsweise mit Fräsen bearbeitet wird. Der 3D Druck mit Metall spart Material und ist einfacher zu bedienen, da CAD-Software bei der Entwicklung von komplexen Strukturen hilft und der 3D Drucker diese direkt umsetzt.

Die Zukunft des 3D Drucks

In naher und mittlerer Zukunft wird der 3D Druck an Bedeutung zunehmen. Die Vorteile der Technik liegen klar auf der Hand. Vor allem sind es die Flexibilität und die Kostenersparnis, die für 3D Drucktechniken sprechen. Komplexe Objekte können günstiger und schneller hergestellt werden. Besonders bei Kleinserien und Prototypen spielen 3D Drucker ihre Stärken aus.

Künftig werden 3D Drucker noch feiner arbeiten und somit die Herstellung komplexerer Objekte ermöglichen. Ebenfalls werden größere Drucker es ermöglichen, massivere Objekte zu fertigen. In Tests wurden bereits erste Metallbrücken komplett automatisiert von 3D Druckern gefertigt. Außerdem wird die Palette an Materialien, die von 3D Druckern verarbeitet werden können, weiter wachsen. Auch dies wird wiederum neue Einsatzbereiche eröffnen.

 


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