3D-Druck Wie 3D-Druck die Fertigung pusht

Von Margit Kuther

3D-Druck ist eine wandelbare Technologie mit zahlreichen Vorteilen. Lesen Sie, mit welchen Anwendungsmethoden 3D-Druck die Workflows von Unternehmen in Zukunft unterstützen kann.

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3D-Filamente: bilden den Grundstoff für vielfältige Anwendungen im 3D-Druck.
3D-Filamente: bilden den Grundstoff für vielfältige Anwendungen im 3D-Druck.
(Bild: Reichelt Elektronik)

Spätestens seit der Pandemie ist 3D-Druck endgültig aus seinem Schattendasein herausgetreten. Nicht aufzutreibende Bauteile für Beatmungsgeräte wurden kurzerhand vom 3D-Drucker gedruckt. So leistete die Technologie einen wertvollen Beitrag in der Pandemiebekämpfung. Über weitere Einsatzmöglichkeiten informiert Frank Gerwarth, Produktmanager IT, 3D-Druck, Foto, Smart Light bei Reichelt Elektronik.

Auch in Fertigungsunternehmen konnte 3D-Druck in der Not helfen. So halten 76 Prozent der deutschen Unternehmen 3D-Druck für eine sinnvolle Methode Lieferkettenprobleme zu überbrücken. Doch auch für die Prototypen-Entwicklung wird additive Fertigung bereits in vielen Unternehmen eingesetzt. Die Technologie ist also auf dem besten Weg, sich endgültig in der industriellen Fertigung zu etablieren und industrielle Workflows zu verändern.

Digitale Ersatzteile verringern Ausfallzeiten

Ein Defekt an einem kleinen Bauteil kann eine Maschine oder sogar ganze Produktionslinien stilllegen. Jede Minute Stillstand verursacht Verluste in drei bis vierstelliger Höhe. Schnell ein Ersatzteil parat zu haben, ist also von größter Bedeutung. Doch genau hier treten oft Probleme auf – besonders in Zeiten volatiler Lieferketten. Andererseits ist es auch nicht kosteneffizient, jedes Teil einer Maschine oder Anlage in einem Lager vorrätig zu halten.

3D-Druck bietet genau dafür eine schnelle und effektive Lösung: Ersatzteile werden in digitaler Form bei Unternehmen gespeichert. Aus diesem digitalen Modell kann im Ernstfall per 3D-Druck ein passendes Ersatzteil angefertigt werden. Diese Produktion erfolgt lokal und kann somit in kürzester Zeit geliefert werden. Gerade Ersatzteile für ältere Maschinen blockieren so keine unnötigen physischen Lagerkapazitäten. So profitieren Unternehmen von maximaler Flexibilität.

Intelligente Optimierung mit 3D-Druck über den gesamten Lebenszyklus

Mit 3D-Druck können Bauteile schnell und mit wenig Aufwand angepasst und optimiert werden. Bei der Prototypen-Erstellung ist dies bereits in vielen Unternehmen etabliert. Aber auch in der Kleinserienproduktion kann die additive Fertigungsmethode einen wertvollen Beitrag leisten – etwa, wenn Formen für die Spritzgussfertigung per 3D-Druck erstellt werden. So kann schnell auf individuelle Anforderungen eingegangen werden.

Selbst in der Wartung kann 3D-Druck eingesetzt werden: Technisches Personal, das seine Maschinen seit langer Zeit gut kennt, verfügt über besondere Kenntnisse und kann Ideen einbringen, wie man Teile optimieren kann, damit diese weniger verschleißanfällig werden.

Durch neue Impulse für Optimierungen können aber auch intelligente Auswertungen von Maschinendaten erlangt werden – etwa wenn Sensordaten erhöhten Druck auf bestimmte Maschinenteile offenlegen, was zu schnellerem Verschleiß führt. KI-gestützte Software für den 3D-Druck liefert beispielsweise Vorhersagen, ob ein Objekt sich überhaupt für den 3D-Druck eignet oder gibt eine Qualitätsvorhersage.

Auf diese Weise stoppt die Optimierung einer Maschine nicht nach der Prototypen-Phase, sondern reicht weit in die Betriebsphase hinein. Wenn menschliche und künstliche Intelligenz Hand in Hand arbeiten, widmen sich Maschinen ihren Aufgaben effizienter, mit weniger Fehlern und verfügen über längere Lebenszyklen.

Frank Gerwarth: „In Zukunft werden wir auch sehen, wie 3D-Druckteile die vierte Dimension erobern: Zeit.“
Frank Gerwarth: „In Zukunft werden wir auch sehen, wie 3D-Druckteile die vierte Dimension erobern: Zeit.“
(Bild: Reichelt Elektronik)

Blick in die Zukunft

Schon jetzt hat 3D-Druck großes Potenzial, die Workflows in der Produktion auf lange Sicht zu verändern. Unterstützt wird dies durch die Entwicklung immer neuer Filamente. War zu Beginn nur ein Druck mit bestimmten Kunststoffen möglich, kann heute mit einer Fülle an Filamenten und sogar mit Hartmetallen, Beton und Carbon gedruckt werden. Damit erweitern sich die Einsatzgebiete für 3D-Druck enorm.

In Zukunft werden wir auch sehen, wie 3D-Druckteile die vierte Dimension erobern: Zeit. Bereits jetzt verfügen wir über erste Filamente, die nach ihrer Fertigstellung ihre Form noch einmal verändern, etwa bei einer bestimmten Temperatur. Weitere Einsatzgebiete wie die Medizintechnik könnten so erschlossen werden: zum Beispiel ein Implantat, das sich erst nach Einsetzen in den Körper entfaltet und so den invasiven Eingriff in den Körper verringert.

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Fest steht: 3D-Druck hält heute bereits wertvolle Möglichkeiten für eine verbesserte Wertschöpfung in Unternehmen bereit. Mit fortschreitender Technik können wir noch eine Fülle an innovativen Lösungen für eine moderne Fertigung erwarten.

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