Fünf Vorteile von 3D-Druck

Ganz gleich, ob die neue Idee Räder hat, fliegt oder auf Schienen fährt – 3D-Druck bietet eine Vielzahl an Vorteilen gegenüber traditionellen Fertigungsverfahren: z. B. schnellere Markteinführung, geringere Kosten und weniger Abfall.

Die Verbraucher verlangen nach Produkten, die ihrer Lebensweise entsprechen. Jogger wollen leichtere Laufschuhe, d.h. aus leichterem Material. Spieler sind auf der Suche nach einer nahtlosen, lebensechten Erfahrung, also nach Systemen mit schnelleren und intelligenteren Prozessoren. Fahrer möchten Fahrzeuge, die ihnen das Pendeln erleichtern, sich fast von selbst fahren. Alle Verbraucher wollen Produkte, die gut funktionieren – und sie wollen sie jetzt. Und es ist Sache des Herstellers, diese Anforderungen zu erfüllen.

3D-Druck kann durch eine verkürzte Markteinführungszeit dazu beitragen, die steigende Nachfrage der Verbraucher nach neuen Produkten zu erfüllen. Beim 3D-Druck entwickeln Designer ihre Ideen mithilfe einer CAD-Software. Diese Entwürfe werden dann zur Erstellung von Funktionsprototypen 3D-gedruckt. Konstrukteure und Designer können diese 3D-gedruckten Modelle dann zur Beurteilung des Entwurfs und zum Testen der Funktionen verwenden. Dieses Verfahren dauert nur wenige Tage, im Vergleich zu traditionellen Verfahren, die Wochen dauern können.

Werkzeuge und Vorrichtungen sind spezielle, vom Fertigungsingenieur entwickelte Bauteile, mit denen bestimmte Probleme im Werk gelöst werden sollen. Da die einzelnen Werkzeuge meist individuell gestaltet sind, kann ihre Herstellung äußerst kostspielig und zeitaufwendig sein. Die Erstellung neuer Werkzeuge als Ersatz defekter Werkzeuge bringt Zeitverluste in der Fertigung mit sich. Deshalb kann eine Verkürzung der Zeit für das Ersetzen von Werkzeugen zu erheblichen Kosteneinsparungen führen.

3D-gedruckte Werkzeuge können schon nach wenigen Stunden statt erst nach Tagen ersetzt werden, und die hochleistungsfähigen Kunststoffe von heute sind widerstandsfähig, leicht und weitaus kostengünstiger.

In der Automobilindustrie werden viele Bauteile mithilfe von CNC-Bearbeitungsprozessen hergestellt. Beim auch als Zerspanung bekannten Verfahren werden die Bauteile aus einem massiven Aluminium oder Stahlblock herausgeschnitten. Verschiedene Werkzeuge entfernen das Material, bis das Endbauteil entsteht.

Das größte Problem bei dieser Art von Fertigungsverfahren ist der während des Verfahrens entstehende Abfall. Metallspäne müssen unter Zeit- und Kostenaufwand gesammelt, gereinigt und recycelt werden. Kühlflüssigkeiten, die Wärme und Reibung während der Zerspanung reduzieren, sind ebenfalls kostpielig und erfordern Recycling. Beim 3D-Druckverfahren entfällt ein Großteil dieser Reinigungsarbeiten – somit wird Zeit gespart und weniger Abfall produziert.

3D-Druck hat enorme Auswirkungen auf Menschen, die künstliche Gliedmaße benötigen. Bei Prothesen handelt es sich um komplexe, anspruchsvolle Systeme, die dazu dienen sollen, menschliche Körperteile zu ersetzen. Die einzelnen Produkte müssen an den jeweiligen Patienten angepasst werden, um effektiv zu funktionieren. 3D-Druck revolutioniert das Verfahren der Entwicklung und Fertigung von künstlichen Gliedmaßen, da sie mit ihm vollständig individuell gestaltet werden können.

Laut Jason Bara, Professor an der Universität von Alabama, „besteht die größte Herausforderung darin, bei der individuellen Anfertigung einer Prothese auf den Patienten, die richtigen Maße zu nehmen. Das Designverfahren erfolgt anschließend vollständig digital. Danach kann die Prothese mit einem zuverlässigen 3D-Drucker innerhalb von Stunden oder wenigen Tagen hergestellt werden.“

Mehr dazu erfahren Sie in der Fallstudie. Diese beschreibt, wie ein 3D-gedrucktes „Exoskelett“ einem kleinen Mädchen zu magischen Armen verhalf.

Unternehmen der Luft- und Raumfahrt sind stets auf der Suche nach neuen Mitteln und Wegen, ihre Flugzeuge leichter zu gestalten. Mit jedem eingesparten Gramm können mehr Passagiere oder Fracht befördert werden. Doch die Einhaltung der Festigkeit und Stabilität des Flugzeugs ist von wesentlicher Bedeutung. Die Konstrukteure greifen häufig zu komplexen Matrix-Entwürfen, um dies zu erreichen. Diese Bauteile sind mit herkömmlichen Zerspanungsverfahrenstechniken jedoch nur schwer herzustellen. Hier ist der 3D-Druck die perfekte Lösung für die Fertigung dieser komplexen Bauteile.

3D-Druck hat in der Fertigung einen Wandel herbeigeführt. Aufgrund der unschlagbaren Möglichkeit, die Markteinführung zu beschleunigen, Kosten zu senken und Spezialbauteile individuell zu gestalten, werden Innovationen vorangetrieben und neue Technologien auf den Weg gebracht. In Anbetracht der großen Auswirkungen seit der Einführung des 3D-Drucks, kann mit Sicherheit erwartet werden, dass die Vorteile im Laufe der Zeit weiter zunehmen werden.

Kontaktieren Sie uns >>