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Was ist 3D-Druck?

Der 3D-Druck ist eine der zukunftsträchtigsten Produktionsmethoden. Gründe hierzu liegen unter anderem in dem hohen Grad an Freiheit in der Formgebung sowie in der einfachen Herstellung komplexer Strukturen. Zukunftspotenziale liegen unter anderem in Anwendungsbereichen der Serienproduktion.  Produktdesign, Rapid Prototyping und industrielle Fertigung können durch den 3D-Druck grundlegend verändern werden. 



3D-Druck und Additive Fertigung

3D-Druck wird im industriellen Kontext auch als Additive Fertigung bezeichnet. Hierbei werden dreidimensionale Bauteile Schicht für Schicht übereinander aufgebaut. Materialien können Kunststoffe oder Metalle sein. Die Basis für den Druck bilden digitale Konstruktionsdaten, die mittels CAD-Software erstellt werden. Der Begriff CAD beschreibt wiederum „computer-aided design“, was zu Deutsch als rechnerunterstütztes Konstruieren übersetzt werden kann. Vorteile in der additiven Fertigung beinhalten unter anderem den hohen Grad an Freiheit in der Formgebung. Insbesondere dreidimensionale Bauteile mit komplexeren Strukturen sind üblicherweise eher schwierig herzustellen. Komplexe Strukturen können per 3D-Druck vergleichsweise einfach sowie in passender Qualität hergestellt werden. Potenziale für innovative 3D-Druckverfahren umfassen beispielsweise Anwendungsbereiche in der Serienproduktion sowie in individuellen Kundenangeboten, wie personalisierbare Produktbestandteile. Wesentliche Herausforderungen in der additiven Fertigung liegen bei den Prozess- und Werkstoffkosten.  

Anwendungsbereiche im 3D-Druck sind vielfältig

Qualität, Kosten sowie Zeitaufwand sind wesentliche Kriterien bei der Produktion von dreidimensionalen Bauteilen. Die 3D-gedruckten Bauteile müssen zuverlässig sein und verschiedenste weitere Anforderungen erfüllen, beispielsweise müssen sie zusätzlich Nachhaltigkeitskriterien erfüllen.  Innovative und umweltfreundliche Kunststoffe für den 3D-Druck bestehen beispielsweise aus Bioplastik oder aus recyceltem Altmaterial. Anwendungsbereiche für 3D-gedruckte Bauteile sind vielfältig und umfassen unter anderem künstliche Korallenriffe oder die Herstellung von Outdoor-Möbeln für Städte, wie beispielsweise Sitzbänke aus recyceltem Plastikmüll. Ebenfalls wurden bereits Wohnhäuser 3D-gedruckt und auch im Bereich Food gibt es einige erfolgreiche Projekte, bei denen auch Lebensmittel gedruckt werden konnten.  Ein Beispiel für innovative Materialien für den 3D-Druck ist beispielsweise die Entwicklung von Thermoplastischem Polyurethan („TPU“) für das so genannte Lasersintern. Lasersintern beschreibt eine Drucktechnologie, bei der dreidimensionale Bauteile mit komplexen Geometrien aus einer sehr dünnen Schicht aus Kunststoffpulver hergestellt werden. 


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