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Schier endlose Konstruktionsmöglichkeiten dank Additiver Fertigung

Additive Fertigung
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Die Additive Fertigung, kurz auch als AM (engl.: Additive Manufacturing) bezeichnet, ist ein innovatives Verfahren, um Bauteile und -komponenten dreidimensional herzustellen. Erstmals zum Einsatz kam AM mithilfe der Stereolithografie im Jahr 1981. Seitdem haben sich die Anzahl der 3D-Drucktechnologien und die Möglichkeiten rasant weiterentwickelt. Warum? Weil der 3D-Druck äußerst effizient ist.

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Insbesondere, wenn es um die Erstellung von Musterstücken im sogenannten Rapid-Prototyping-Verfahren geht, ist die Additive Fertigung ungeschlagener Meister. Auch bei der Anfertigung von Baukomponenten mit komplexen Geometrien oder in Leichtbauweise mit sehr dünnen Wandstärken steht der 3D-Druck an der Spitze.

In vielen Branchen kommt AM zum Einsatz

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Profiteure der Additiven Fertigung sind viele Branchen, primär die Industrie, die Medizintechnik sowie zahllose Forschungsbereiche. Im Prototypenbau, bei Werkteilen mit hohem Individualisierungsgrad oder einer komplizierten Geometrie finden diverse dreidimensionale Fertigungsverfahren Anwendung. Doch auch Endprodukte gibt es zunehmend häufiger aus dem 3D-Drucker – vor allem dann, wenn es um individualisierte Komponenten geht.

Anzumerken ist: Additive Fertigungsverfahren eignen sich eher für Einzelstücke oder kleinere bis mittelgroße Serien als für die Massenproduktion. Zumindest noch!

Neben der hohen Individualisierungsmöglichkeit und der beinahe endlosen Geometriefreiheit überzeugen auch kurze Prozesszeiten und niedrige Kosten. Im Vergleich zur abtragenden Produktion, in der aus einem Materialblock das gewünschte Bauteil herausgefräst oder -geschnitten wird, entsteht im 3D-Druck kaum Abfall. Je nach gewählter additiver Technologie kann nicht verschmolzenes Material nämlich für den nächsten Druck verwendet werden. Die Rohstoffe – verschiedene Metalle und Kunststoffe – liegen dabei in Pulver- oder Granulatform vor.

Von der Idee, über das Modell, bis zum Endprodukt

Eine Produktidee wird selten direkt zum hervorragend funktionierenden Endprodukt. Der Weg der Entwicklung geht am Modellbau nicht vorbei.

Eine Abkürzung allerdings gibt es: das Rapid Prototyping. Wo früher aufwendig Modelle ausgearbeitet werden mussten, übernimmt die Additive Fertigung das Prototyping – sind die Konstruktionsdaten erst einmal erstellt – in kürzester Zeit.

Bei dieser Art des Modellbaus profitieren Unternehmen von schnellen und entwicklungsbegleitenden Anpassungs- und Änderungsmöglichkeiten. Die gedruckten Prototypen sind in der Regel voll einsatzfähig und können unter realen Bedingungen getestet werden. Bei Bedarf braucht es lediglich eine Anpassung der digitalen Konstruktionsdaten sowie eines erneuten 3D-Drucks zur nochmaligen Überprüfung des Bauteils.

FKM Sintertechnik, Pionier auf dem Gebiet der 3D-Druck-Verfahren SLS sowie SLM und Outsourcing-Partner für diverse 3D-Druck-Projekte, erklärt hier umfassend, wie das Rapid Prototyping funktioniert und welche Vorteile daraus entstehen.

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Profiteure der Additiven Fertigung: die Automobilindustrie und die Medizintechnik

Viele Branchen sowie deren Kunden greifen auf die revolutionäre Additive Fertigung zurück. Kaum ein Sektor kommt mehr um den 3D-Druck herum. Die Automobilbranche und die Medizintechnik sind zwei solcher Bereiche, bei denen die dreidimensionale Fertigung einer breiten Masse an Endverbrauchern zugutekommt.

Soll ein neues Automodell auf den Markt kommen oder einzelne Bauteile optimiert werden, sind zunächst Prototypen essenziell. Mittels 3D-Druck werden diese in Originalgröße oder in skalierter Miniaturversion angefertigt und zu Analyse- sowie Testzwecken verwendet. Auch für die Herstellung von Einzelteilen für Oldtimer oder so mancher Luxuskarosserie ist der 3D-Druck ideal. Langfristiges Ziel der Fahrzeughersteller ist es, zukünftig ganze Module und vollständige Karosserien in Serienproduktion zu drucken.

Im Bereich der Medizintechnik liegen die Stärken der Additiven Fertigung in der Produktion von voll einsatzfähigen Endprodukten wie beispielsweise Prothesen. Künstliche Kniegelenke, Hüften oder Schultern, aber auch zahnmedizinische Implantate können individuell für den Patienten gefertigt und millimetergenau an dessen Körper angepasst werden. Die Implantate sitzen dadurch deutlich besser und können optimal einwachsen – ein echter Quantensprung hinsichtlich des Patientenwohls.

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Dieses Fachmagazin richtet sich an kleine und mittlere Unternehmen, Selbständige und Existenzgründer, die nicht für jedes Thema eine Fachabteilung haben. Hier gibt es praktische Tipps zur Unternehmensführung, die selbständig umgesetzt werden können.

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