Der 3D-Druck hat Hochkonjunktur. Immer mehr Unternehmen begeistern sich für den Komfort, fertige Gegenstände und Bauteile aus einem Drucker zu erhalten. Hierfür gibt es verschiedene Verfahren, die zum Einsatz kommen, wobei das Grundprinzip immer dasselbe ist. Ein Laserstrahl schmilzt Stoffe, z. B. Kunststoffe und Metalle, die zu Pulver verarbeitet wurden, in die gewünschte Form. Weil der Gegenstand im Drucker schichtweise entsteht, wird von der additiven Fertigungstechnik gesprochen. Durch diese Technologie sind Spielräume für Industrie und Privatnutzer geschaffen, die es früher in der Fertigung von Gegenständen nicht gab; hierzu gehören ins Bauteil integrierte und innenliegende Formen. Diese Formen können beispielsweise Kühlkanäle sein, die sich positiv auf die Produktionszyklen auswirken.
Schnell gefertigte Bauteile in hoher Qualität
Sowohl in der Luft- und Raumfahrt als auch in der Fahrzeugindustrie sind Bauteile durch 3D-Druck zunehmend gefragt. Die Produzenten wissen es zu schätzen, maßgefertigte Bauteile in kurzer Zeit fertiggestellt zu erhalten. Hierfür werden spezielle Dienstleister beauftragt, die in der additiven Fertigung erfahren sind und den entsprechenden Maschinenpark besitzen. Diese Maschinen erledigen auf Vorlage – oftmals in Form einer elektronischen Datei – die Fertigstellung der Bauteile in schnellerer Zeit, als es bei anderen Produktionswegen bisher der Fall war.
Beim 3D-Druck mit Aluminium beispielsweise lassen sich durch professionelle Dienstleister Bauteile in einer Schichtstärke von 0,03-0,01mm anfertigen. Bruchsicherheit und Stabilität sind angesichts dieser Werte gewährleistet. Aufgrund des Materials Aluminium sind die Bauteile zudem leicht, was in der Luft- und Raumfahrt sowie der Fahrzeugindustrie wichtig ist.
Neben der Arbeit mit Metallen wie Aluminium bieten die Hersteller weitere Druckverfahren auf Basis anderer Stoffe an. Hierzu gehören mitunter Kunststoffe. Materialien, die verarbeitet werden, sind u. a. technische Kunststoffe, Elastomere und Hightech-Polymere.
Prototyping als essenzieller Entwicklungsschritt für Unternehmen
Ein maßgeblicher Einsatzbereich des 3D-Drucks ist das Prototyping für Unternehmen. Darunter versteht man die Produktion nicht verkaufsfertiger Prototypen von Produkten, um Funktionen des Produkts und dessen Mehrwert mitten im Entwicklungsprozess zu prüfen. Durch diese Prüfungen an Prototypen werden Defizite sowie Optimierungspotentiale rechtzeitig aufgedeckt, um sie im Endprodukt optimal zu verarbeiten.
Einige Einsatzbereiche des Rapid Prototyping sind:
- Automotive
- Luft- und Raumfahrt
- Medizin
- Architektur
- Industrie
In der Medizin ist das Rapid Prototyping aktuell zu Forschungszwecken in Anwendung, wobei an künstlichen Prothesen und Herzen gearbeitet wird. Die additive Fertigung ist in einigen wenigen Bereichen der Medizin aber bereits jetzt fest verankert, so z. B. in der Zahntechnik. Täglich bis zu 500 Zahnkronen aus der Laser-Sinter-Anlage übertreffen die tägliche maximale Menge bei der alternativen Gusstechnik um das 50-fache! Zudem sinken die Kosten bei der additiven Fertigung im Vergleich zu anderen Verfahren.
Tipps vom Experten: Privat-Einsatz für Deko, Spielzeuge und Werkzeug
Was die additive Fertigung für Verbraucher zuhause interessant macht, ist die Tatsache, dass 3D-Drucker bereits für geringe dreistellige Summen gekauft werden können. Durch den Kauf eines Druckers für private Zwecke lässt sich auf lange Sicht sparen, wenn er sinngemäß genutzt wird.
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