Fünf Branchen, die den 3D-Druck nutzen

In der Luft- und Raumfahrtindustrie gelten mit die höchsten Standards für die Leistung von Bauteilen. Teile für die Luft- und Raumfahrt müssen extremen Temperaturen, Chemikalien und einer dauerhaften Belastung standhalten und gleichzeitig so leicht wie möglich sein. Das Versagen einzelner Teile führt bei Flugzeugen, die Menschen und Fracht befördern, oft zum Ausfall des gesamten Systems, weshalb Ausfälle keine Option darstellen. Da die Präzision der Teile für Flugzeuge von entscheidender Bedeutung ist, haben Ingenieure der Luft- und Raumfahrtindustrie den 3D-Druck für Prüfwerkzeuge eingeführt, um die Kosten für Teile in kleinen Stückzahlen zu senken.

In den letzten Jahren hat sich die additive Fertigung rasant weiterentwickelt und Fortschritte in der 3D-Druckindustrie haben zu besseren Lösungen für Flugzeughersteller geführt. Professionelle 3D-Drucker können jetzt Hochleistungsthermoplaste drucken, die mit Endlosfaserverstärkung zusätzliche verstärkt werden, wie zum Beispiel dem ULTEM™ 9085 Filament. Darüber hinaus können professionelle 3D-Drucker jetzt größere Teile mit höherer Geschwindigkeit drucken, wodurch sich der mögliche Anwendungsbereich in der Luft- und Raumfahrt zum Vorteil der Additiven Fertigung weiter vergrößert.

Die Automobilindustrie nimmt eine Vorreiterrolle bei der Nutzung der Additiven Fertigung ein. Zahlreiche namhafte Unternehmen wie Audi nutzen 3D-Drucker. 3D-Drucker werden jedoch nicht nur von Firmen wie Audi eingesetzte – auch Rennställe und die Zulieferer aller Automobilhersteller nutzen mittlerweile 3D-Drucker. Ursprünglich konzentrierte sich der Nutzen des 3D-Drucks für Automobilhersteller auf den Bau von Werkzeugen und Vorrichtungen, die den Fertigungsprozess unterstützen. Die häufigsten Teile, die von Automobilherstellern gedruckt werden, sind Vorrichtungen, Halterungen und Prototypen, die steif und stabil sowie haltbar sein müssen.

Professionelle 3D-Drucker werden jedoch inzwischen auch für den Druck von hochfesten, faserverstärkten Bauteilen für Endanwendungen eingesetzt. Garry Rogers Motorsport nutzt beispielsweise einen professionellen 3D-Drucker, um zahlreiche Bauteil wie Lenkräder zu drucken.

Es ist außerdem bekannt, dass einige professionelle 3D-Drucker verwenden, um Ersatzteile für Oldtimer zu fertigen. So wird sichergestellt, dass genügend Teile für deren Wartung, Reparaturen und den normalen Betrieb vorhanden sind.

Durch die Fertigung von Vorrichtungen und Halterungen bis hin zu Greiferwerkzeugen stellen industrielle 3D-Drucker die jahrzehntealte Fertigungsindustrie komplett auf den Kopf. Unternehmen sind in der Lage, kundenspezifische Werkzeuge und Vorrichtungen für Kleinserien zu einem Bruchteil des herkömmlichen Preises zu erstellen und geben Konstrukteuren und Ingenieuren so mehr Zeit, sich umsatzgenerierenden Teilen zu widmen. Dank der Fortschritte in der 3D-Druckindustrie erhalten kleine Hersteller mit einem professionellen 3D-Drucker die gleichen Vorteile wie große, weltweit tätige Hersteller, um die Verarbeitung zu verbessern und zu beschleunigen und gleichzeitig Ausfallzeiten zu verringern. Außerdem erhalten Unternehmen einen größeren kreativen Spielraum und sparen Arbeitskosten und Zeit. Das Metallverarbeitungsunternehmen Lean Machine beispielsweise hat den 3D-Druck mit einem DFAM-Ansatz (Design for Additive Manufacturing) in Angriff genommen und spart so bis zu 4.000 US-Dollar pro Werkzeug.

Von der Anpassbarkeit bis zur Gewichtsreduzierung sorgen diese Faktoren dafür, dass erfolgreiche Roboterteile gut mit den Möglichkeiten des 3D-Drucks harmonieren. Teile wie Greifer und Sensorhalterungen sind teuer in der Herstellung und müssen für verschiedene Verwendungszwecke speziell angefertigt werden. Robotikingenieure verwenden 3D-Drucker für Greiferwerkzeuge und Bauteil für Endanwendungen, von Greiferfingern bis hin zu ganzen Roboterkomponenten, um das Gewicht des Gesamtprodukts zu reduzieren und sicherzustellen, dass sich die Werkzeuge schneller bewegen und schwerere Gegenstände tragen können. Anstatt große Summen für Standarddesigns zu zahlen, können Robotikunternehmen mithilfe von 3D-Drucktechnologien leichte, komplexe Teile wie Greiferwerkzeuge zu einem Bruchteil der Kosten entwerfen und herstellen. Haddington Dynamics beispielsweise nutzt seine vier Drucker zur Herstellung von 3D-gedruckten Roboterarmen für die NASA und GoogleX und produziert 58 % günstiger als mit der konventionellen Fertigung.

Mit dem Wachstum der 3D-Druckindustrie möchten Bildungseinrichtungen sicherstellen, zu Forschungs- und Ausbildungszwecken auf dem neuesten Stand der Technik zu bleiben. Von Professoren, die Teile für Lehrmittel drucken, um den Lehrplan zu vermitteln, bis hin zu Doktoranden, die Drucker für die Forschung nutzen, dienen 3D-Drucker an Hochschulen einer Vielzahl von Zwecken. Hochschulen wie die Oklahoma State University und die Purdue University in Indiana haben großes Interesse daran, ihren Studenten die neuen Materialien und Technologien der additiven Fertigung zu vermitteln. ‍

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