3D-Druck in der Fertigung: Nur Hype oder große Chance?

Zunächst nur für die schnelle und effiziente Herstellung verschiedener Prototypen eingesetzt, kommt der 3D-Druck mehr und mehr in der Industrie an. In diesem Kommentar setzt sich Robert Norrenbrock, Geschäftsführer der Norrenbrock Technik GmbH, mit den Chancen und Hürden des 3D-Drucks für die Fertigung auseinander.

„Zunächst nur für die schnelle und effiziente Herstellung verschiedener Prototypen eingesetzt, kommt der 3D-Druck mehr und mehr in der Industrie an. Dreidimensionale Gegenstände lassen sich durch schichtweisen Aufbau computergesteuert auf Grundlage eines virtuellen CAD-Modells erschaffen. Durch damit verbundene Veränderungsprozesse entstehen neue Geschäftsmodelle und ebnen den Weg für mögliche Innovationen auf verschiedenen Märkten. Neben Kunststoffen, die die ersten 3D-Drucker verarbeiten konnten, werden inzwischen längst andere gängige Werkstoffe, etwa Metalle wie Titan, Stahl oder Aluminium, problemlos verwendet. Zudem bedürfen diese neuartigen Drucktechniken deutlich weniger Platz: Unternehmen verzichten so auf den Bau großer Produktionshallen sowie die Investition in teure Maschinen und benötigen einzig einen kleinen Druckraum. Außerdem entfallen aufwendige Schritte wie das Formen und das Formenwechseln – gegenüber anderen Fertigungsverfahren sparen Betriebe somit wertvolle Zeit ein. Wirklich wirtschaftlich zeigt sich die Methode allerdings oft nur bei geringen Stückzahlen oder individualisierten Objekten.

Knackpunkt Fachwissen

Sensibilität und komplexe Vorgehensweisen: Diese beiden Eigenschaften charakterisieren den 3D-Druck treffend und zeigen auf, dass Know-how rund um das Vorgehen die Basis für einen Erfolg darstellt. Viele Unternehmen erkennen die Notwendigkeit von Expertise noch nicht als elementare Voraussetzung für eine nutzbringende Umsetzung des Verfahrens. Insbesondere Fachkräfte, die über entsprechendes Wissen in diesem Bereich verfügen, stehen jedoch nicht ausreichend zur Verfügung.[1] Immer schnellere Entwicklungen im 3D-Druck bewirken zwar, dass sich die Anwendungsgebiete erweitern, gleichzeitig wächst aber auch die Menge an Wissen, die für die optimale Durchführung zugehöriger Prozesse erforderlich ist, und vergrößert den Bedarf an qualifiziertem Personal. Hierzu gehören zum Beispiel Erkenntnisse über die Lagerung und Materialeigenschaften wie chemische und physische Merkmale. Ohne Expertise auf diesen Ebenen gestaltet sich die Umsetzung anspruchsvoller Projekte schwierig.

Individuell entscheiden

Schon jetzt bindet deutschlandweit mehr als jedes vierte Industrieunternehmen den 3D-Druck in seine Fertigungsprozesse ein.[2] Gerade in der Verarbeitung von teurem und sensiblem Material bietet sich das additive Verfahren an: Es müssen nur geringe Mengen verwendet werden, da beispielsweise exakte CAD-Modelle aus einem vorhergehenden 3D-Reverse-Engineering genau auf den Umfang des zu verwendenden Materials schließen lassen. Vom jeweiligen Bauteil, das es zu fertigen gilt, hängt dabei beispielsweise die Grenzstückzahl – also die Anzahl, bei der die Wirtschaftlichkeit endet – ab. Je kleiner die Komponente, desto höher fällt diese kritische Menge aus. Unternehmen und ihre Verantwortliche sollten also im Vorfeld eines Projektes verschiedene Faktoren berücksichtigen, um festzustellen, ob der 3D-Druck infrage kommt. Wenn analog den Umständen ausreichend Know-how vorhanden ist, bietet sich der Prozess grundsätzlich an und kann eine Chance für Betriebe sein.“

www.norrenbrock-technik.de