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Additive Fertigung

Das Zukunftsthema der Produktionstechnik

Additive Fertigung ist das große Zukunftsthema der Produktionstechnik. Der dreidimensionale Druck ergänzt immer stärker herkömmliche Fertigungstechniken und ist in vielen anspruchsvollen Industrien wie der Medizintechnik, der Automobilindustrie und der Luft- und Raumfahrt bereits erfolgreich im Einsatz. Auch Gießereiindustrie, Stahl- und Aluminiumbranche haben das Potenzial des 3-D-Drucks erkannt. Das Düsseldorfer Messequartett GIFA, METEC, THERMPROCESS, NEWCAST 2019 vom 25. bis 29. Juni 2019 widmet dem Thema „Additive Manufacturing“ aus diesem Grund eine eigene Sonderschau.

Ein Blick unter die Motorhaube des Demonstratorfahrzeugs zeigt das Potenzial des industriellen 3-D-Drucks für die Automobilindustrie: Wenige Bauteile, dafür mit Funktionserweiterungen und einer erheblichen Gewichtseinsparung. Die 34 kg leichte crashsichere neue Vorderwagenstruktur des alten VW Caddys ist aus der hochfesten und hochzähen Hochleistungslegierung Scalmalloy der Airbus- Tochter APWorks mit einem 3-D-Drucker der deutschen EOS gefertigt. Das unter Federführung des Entwicklungsdienstleisters csi laufende Projekt 3iprint wurde Mitte Juni mit dem „German Innovation Award 2018“ ausgezeichnet. Das Caddy- Konzept soll aufzeigen, was unter Anwendung neuer Konstruktionsmethoden und neuer Werkstoffe mit additiver Fertigung im Automobilbau technologisch möglich ist. Generativen Fertigungsverfahren, wie der Oberbegriff für die unterschiedlichen additiven Fertigungstechnologien mit allen möglichen Typen von 3-D-Drucksystemen lautet, gehört die Zukunft.

Schon heute ist die additive Fertigung mit Kunststoffen, Metallen und Keramik aus der Industrie nicht mehr wegzudenken. Knapp 40 % der 2016 befragten deutschen Unternehmen nutzten 3-D-Druck bereits, wie die Beratungsgesellschaft EY ermittelt hat. Das Potenzial quer durch alle Bereiche ist gewaltig. 3-D-Druck mit Beton könnte die Baubranche revolutionieren, Bioprinting von lebendem Gewebe ist bereits möglich – und selbst der Druck menschlicher Organe ist ein ernsthaft verfolgter Forschungsgegenstand.

Den Metallbranchen bietet der 3-D-Druck neue Chancen. Mit dem 3-D-Drucker erfolgt der Aufbau Schicht für Schicht auf Basis digitaler Konstruktionsdaten. Material wird nur an den Stellen verbaut, wo es gebraucht wird. Wo konventionelle Fertigungsverfahren an ihre Grenzen stoßen, spielen additive Technologien ihre Stärken aus. 3-D-Druck bietet Konstrukteuren uneingeschränkte geometrische Freiheiten. Mit variierenden Wandstärken, Hohlräumen und Wabenstrukturen lassen sich beispielsweise komplexe funktionsintegrierte Bauteile mit bionischem Aufbau fertigen, wie eben die hochbelastbare automobile Leichtmetallkonstruktion aus dem 3iprint-Projekt. Im dreidimensionalen Druck ist auch eine Fertigung kleiner Losgrößen und selbst von Einzelstücken wirtschaftlich darstellbar. Druckgießwerkzeuge können entfallen, was schnell mehrere zehntausend Euro an Werkzeugkosten einsparen kann. Individualisierte Bauteile, Prototypen und selten nachgefragte Ersatzteile gelten daher als Domänen der additiven Fertigung.

Gerd Krause, Mediakonzept, Düsseldorf
 
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pdf-Datei aus "GIESSEREI" Heft 1/2019 Seiten 73-75
© BDG, Düsseldorf
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Komplexe Sandgießform aus dem 3-D-Drucker.

FOTO: CHRISTENGUSS