Weltweit hat der 3D-Druck Einzug in viele Unternehmenbereiche gehalten. 65 Prozent der Betriebe, allen voran in Südkorea, China und Kanada, setzten die Additive Fertigung im Jahr 2019 bereits ein. Grund für die Beliebtheit ist zum einen, dass sich Produkte besser auf die Kundenanforderungen abstimmen lassen. Zum anderen ist eine weit effizientere Entwicklung und Forschung durch die schnellere Prototypenfertigung möglich.
3D-Druck geht mit zahlreichen Vorteilen einher
Additiv gefertigte Bauteile sind unter anderem stark im Bereich der Luftfahrt sowie bei Konsumgüter gefragt. Insbesondere in diesen Branchen legen Kunden hohen Wert auf individualisierte Produkte. Der 3D-Druck eröffnet gänzlich neue, innovative Alternativlösungen. Zu den meist genannten Vorteilen zählen:
- Herstellungsverfahren rücken näher an die Kundschaft heran
- Verringerung von Lager- und Transportkosten
- Zeit- und Kosteneffizienz bei der Anfertigung von Bauteilen
- Möglichkeit der schnellen Herstellung komplexer sowie filigraner Geometrien
- geringer Materialverbrauch
- werkzeuglose Produktion
- entwicklungsbegleitende Prototypenherstellung
- Einfachheit durch vollautomatisierte Verfahren
Besonders interessant ist das dreidimensionale Drucken von Bauteilen in Entwicklungsprozessen. Mit deutlich geringerem Zeit- und Materialaufwand im Vergleich zur „Handarbeit“ gelangen Unternehmen zu neuen Ergebnissen. Zudem können Formen und Funktionen einfach optimiert werden. Verlockend für die Medizin ist die schnelle Herstellung individueller sowie äußerst spezifischer Produkte wie beispielsweise Implantaten oder Prothesen. Durch den Einsatz des 3D-Drucks erhalten Menschen maßgeschneiderte und kostengünstige Lösungen in verhältnismäßig kurzer Zeit.
Wirtschaftlichkeit des 3D-Druck
Ein großer Pluspunkt ist darüber hinaus die Wirtschaftlichkeit. Stellt man den Prototypenbau mittels 3D-Druck dem herkömmlichen Spritzgussverfahren gegenüber, hat Ersterer unter anderem in Sachen Schnelligkeit und Kosten die Nase deutlich vorne. Weiterhin bietet er eine außergewöhnliche Designfreiheit, die zu weitaus komplexeren Modellkonstruktionen führt, die problemlos umsetzbar sind. Leider kann das Potenzial der Additiven Fertigung in Betrieben nicht immer voll ausgenutzt werden. Oft fehlt es an der entsprechenden Ausbildung der Mitarbeiter. Hier ist die Unternehmensleitung gefragt, indem sie ihren Angestellten Fort- und Weiterbildungen ermöglicht.
Haupteinsatzbereich: Der Prototypenbau
Der Prototypenbau stellt das wichtigste Aufgabenfeld für den 3D-Druck dar. Mit der stetigen Weiterentwicklung der Technologien, Maschinen und Materialien gewinnt er jedoch auch in der Serienproduktion an Bedeutung. Zahlreiche Unternehmen, die die Additive Fertigung in den Prototypenbau integriert haben, stellen fest: Insbesondere für die Entwicklung kundenspezifischer Produkte macht sich die Anschaffung eines 3D-Gerätes bzw. die Kooperation mit einem externen Dienstleister bezahlt. Sowohl Kunden als auch Hersteller profitieren von einem konkreten Gegenstand, der eine deutlich bessere Diskussionsgrundlage darstellt als eine Zeichnung auf dem Bildschirm oder Papier. Er lässt sich in die Hand nehmen sowie ausprobieren, außerdem können die Vorstellungen des Herstellers dem Auftraggeber genau gezeigt und erklärt werden.
3D-Druck im Verkehrswesen und der Automobilindustrie
Handelt es sich um die Anfertigung von Bauteilen für langlebige Wirtschaftsgüter, lohnt sich die Additive Fertigung in jedem Fall. Ein Indikator dafür ist die Standzeit: Autos, Eisenbahnen und Flugzeuge haben eine lange Lebensdauer von 20, 30 oder noch mehr Jahren. Sie beinhalten zahlreiche Kunststoffteile, deren Einsatzzeit hingegen viel kürzer ist. Teilweise treten nach etwa zehn Jahren erste Schwierigkeiten auf. Bisher werden Ersatzteile jahrzehntelang auf Vorrat gelagert, damit sie jederzeit zur Verfügung stehen. Für die Hersteller kann es auf lange Sicht allerdings vorteilhaft sein, die jeweils benötigten Produkte ausschließlich nach Bedarf additiv anzufertigen.