IT-Manager wetten
Die Zukunft von 3D-Druck im Check
Christoph Lixenfeld, seit 25 Jahren Journalist und Autor, vorher hat er Publizistik, Romanistik, Politikwissenschaft und Geschichte studiert.
1994 gründete er mit drei Kollegen das Journalistenbüro druckreif in Hamburg, schrieb seitdem für die Süddeutsche Zeitung, den Spiegel, Focus, den Tagesspiegel, das Handelsblatt, die Wirtschaftswoche und viele andere.
Außerdem macht er Hörfunk, vor allem für DeutschlandRadio, und produziert TV-Beiträge, zum Beispiel für die ARD-Magazine Panorama und PlusMinus.
Inhaltlich geht es in seiner Arbeit häufig um die Themen Wirtschaft und IT, aber nicht nur. So beschäftigt er sich seit mehr als 15 Jahren auch mit unseren Sozialsystemen. 2008 erschien im Econ-Verlag sein Buch "Niemand muss ins Heim".
Christoph Lixenfeld schreibt aber nicht nur, sondern er setzt auch journalistische Produkte ganzheitlich um. Im Rahmen einer Kooperation zwischen Süddeutscher Zeitung und Computerwoche produzierte er so komplette Zeitungsbeilagen zu den Themen Internet und Web Economy inklusive Konzept, Themenplan, Autorenbriefing und Redaktion.
Die Gründe, warum der 3D-Druck in der Luftfahrtindustrie schon recht weit verbreitet ist, veranschaulichen grundsätzliche Erfolgsbedingungen dieses Verfahrens.
Da ist erstens wie beschrieben das hohe Sparpotenzial durch die Kumulation mehrerer Faktoren. Zweitens spielt der Preis für die Herstellung einzelner Teile nicht zwingend eine Rolle, weil sie durch dauerhafte Einsparungen bei den Betriebskosten mehr als ausgeglichen werden. Drittens geht es im Flugzeugbau um kleine Stückzahlen. Airbus verzeichnet 2013 genau 1503 Flugzeugbestellungen, der Volkswagenkonzern lieferte im selben Jahr fast zehn Millionen Autos aus. Viertens sind - auch das trifft im Autobau nicht zu - bei Flugzeugen oft individuelle, innovative Lösungen gefragt.
Trend | Additive Fertigung |
Fachleute nennen den 3D-Druck „Additive Fertigung“, weil da- bei schichtweise Material hinzugefügt (addiert) wird. Nutzbare Materialien sind (unterschiedliche) Kunststoffe, Metall (in Form von Pulver), Keramik oder auch Kombinationen aus diesen. Additiv fertigen lässt sich technisch mittlerweile fast alles. Der Prozess läuft so ab, dass Kunststoff in einer Düse geschmolzen, Metall selektiv gelasert oder per Elektronenstrahl geschmolzen wird. Das Schmelzen erfolgt je nach Verfahren vor oder nach dem Aufbringen des Materials auf das zu druckende Objekt. Als Vorlagen dienen softwarebasierte 3D-Modelle. Sowohl auf der Hard- wie auch auf der Softwareseite ist das Ganze relativ komplex, Hobbydrucker ohne Vorkenntnisse und Übung erzielen deshalb regelmäßig unbefriedigende Ergebnisse. |
Der Einsatz von Additiven Verfahren gibt in der Regel dann Sinn, wenn mindestens drei dieser Kriterien erfüllt sind. Beispiel Medizintechnik: Auch bei Prothetik oder Zahn-Inlays muss das Angefertigte sehr individuell und möglichst perfekt sein, die Stückzahl ist klein, und beim Preis kommt es auf ein paar Cent nicht an.
Beim Prototyping ist vorerst Schluss
Nach Ansicht von Steve Rommel, Gruppenleiter Generative Fertigung am Fraunhofer-Institut für Produktionstechnik und Automatisierung (IPA) in Stuttgart, wird sich außer in Aerospace und Automotive gerade in der Medizin der 3D-Druck weiter ausbreiten: "Beispielsweise ließen sich in der Medizintechnik damit heute neuartige Gipsverbände passgenau aus neuen Materialien herstellen, so dass der Patient mit dem Verband auch unter die Dusche gehen kann." Großes Potenzial sieht Rommel auch im Maschinenbau, dem Ersatzteilgeschäft und generell überall dort, "wo es auf ein gutes Verhältnis zwischen Leichtigkeit und Beweglichkeit ankommt, etwa bei Greif- und Transportwerkzeugen".
- Modell von Löschtanker für Saudi-Arabien
Um Saudi-Arabien für das Großtanklöschfahrzeug CBS zu gewinnen, hat der österreichische Feuerwehrfahrzeughersteller Rosenbauer Rapidobject beauftragt, zwei Modelle zu entwickeln. - CAD-Daten von Rosenbauer
So kamen die CAD-Daten vom Löschfahrzeughersteller Rosenbauer bei Rapidobject an. - So entsteht der Wassertank
Mit Boolschen Operationen lässt sich im CAD-System über Hinzufügen, Weglassen und Verknüpfen aus Grundflächen jede beliebige Form modellieren. Hier wird gerade der Wassertank des Löschfahrzeugs entworfen. - 500 Höhenmessergehäuse über Nacht
Der Flugzeuginstrumentenbauer Kelly Manufacturing kann mit Hilfe der FDM-basierten Fortus-Maschine die Zeit für die Produktion der Höhenmesser deutlich verringern. Über Nacht werden 500 dieser Ringkerngehäuse aus hochtemperaturbeständigem Ultem ausgedruckt. - Unterkiefer aus dem 3D-Druck
3D Systems hat nach eigenen Aussagen den ersten Unterkiefer im 3D-Druck hervorgebracht. - MakerBot Robohand
MakerBot ist aus dem Open-Hardware-Projekt RepRap hervorgegangen und wurde 2013 an Stratasys verkauft. Das Bild zeigt eine Handprothese des US-Herstellers. - Bionischer Flugzeugbau
Früher wurden Brackets genannte Verbindungselemente, wie sie im Airbus A350 XBW zum Einsatz kommen, aus Aluminium gefräst. Nun werden die Elemente aus Titan und wesentlich „luftiger“ im Laserschmelzverfahren ausgedruckt. - Arbeitsschritte für Titan-Flugzeugbauteil
Das Titan-Verbindungselement wurde mit einem CAD-System zunächst entworfen und die Geometrie für die generative Fertigung ausgelegt, um es dann für den Druck per LaserCUSING von Concept Laser auszurichten und Stützgeometrien hinzuzufügen. - Schmuck vom 3D-Druck
Italien hat sich schon zur Hochburg für Schmuck vom 3D-Druck entwickelt. Das Bild zeigt ein Ensemble von Pietro Nardi aus einem SLA-Drucker von DWS. - Acetabulum von Arcam
Medizin und Medizintechnik ist eine neben Luft- und Raumfahrt eine der Top-Anwendungen für 3D-Drucker. Das Bild zeigt eine Hüftgelenkspfanne (Acetabulum), wie sie Arcam AB mit einer EBM-Maschine ausgedruckt hat. EBM steht für Elektronenstrahlschmelzen und kann auch Metall „drucken“. - Siemens NX im Einsatz
Siemens PLM gehört mit Siemens NX zu den führenden Herstellern von 3D-CAD- oder CAE-Software. Hier ist das Modell einer Flaschenabfüllanlage zu sehen, das mit dem System erstellt wurde. - Polylinien mit NX Realize Shape
Siemens PLMs NX Realize Shape basiert auf Subdivision Modeling und erlaubt das Erstellen von freien Flächen ... - Boolsche Operationen mit netfabb
Komplexe geometrische Figuren werden im CAD-Programm wie dem von der FIT-Tochter netfabb aus geometrischen Grundkörpern wie Würfel, Quadern, Kugeln und Zylindern gebildet. - "Löcher im Käse"
Hier im Bild werden von der netfabb-Software Löcher im 3D-CAD-Modell angezeigt. Denn für die Ausgabe und den Druck muss dieses „geschlossen“ sein. Andere Fehler können sich selbst kreuzende Linien sein. - Violine aus dem 3D-Laserdrucker
EOS fertigt zwar hauptsächlich für die Industrie, hat mit dieser Geige aus dem 3D-Laserdrucker aber auch medienwirksam viel Aufmerksamkeit erregt. - Schädelimplantat aus Titanlegierung
Der Eschenloher Dienstleister Alphaform hat diese künstliche Cranial-Platte im SLM- oder Laserschmelzverfahren aus der Titanlegierung Ti6AI4V gefertigt und für den medizinischen Einsatz veredelt. Solchen Platten müssen für jeden Patienten individuell angefertigt werden. - Prototyp einer Zentrifuge
Für die Braunschweigische Maschinenbauanstalt AG hat der Leipziger 3D-Druckdienstleister Rapidobject im Lasersintern- oder SLS-Verfahren diesen Prototyp einer Zentrifuge ausgedruckt.
Einen regelrechten branchenübergreifenden Boom bei der Umsetzung beobachtet er allerdings noch nicht. "Es gibt einen großen Gap zwischen der Menge der Anfragen und den tatsächlich umgesetzten Projekten. Viele Firmen wollen zunächst mal schlauer werden bei diesem Thema, sie wollen wissen, wo sie stehen." Viele setzen 3D-Druck zunächst im Prototyping ein. Und dabei wird es bei vielen Produkten und denkbaren Anwendungen voraussichtlich auch bleiben.