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Frau hält 3D-gedruckte Mechanik mit Feder und Hemmung.
Digitalisierung

3D-Druck in der Industrie: Vorteile, Technologien und Einsatzgebiete

Portrait von Dr. Lorenz SteinkeLorenz Steinke
28.02.2023
16 Min.

    3D-Druck erweitert die Palette der industriellen Herstellungsverfahren und ermöglicht Werkstücke und Materialien mit ganz neuen Eigenschaften. Wie können Sie die additive Fertigung auch für Ihr Business nutzen und welche konkreten Vorteile bringt sie Ihnen?

    Der 3D-Druck gehört zu den viel beachteten neuen Technologien in der Industrie. Zahlreiche Unternehmen setzen bereits 3D-Drucker in Forschung und Entwicklung oder in der Serienfertigung ein.

    In einer 2021 durchgeführten Umfrage unter deutschen Unternehmen mit mehr als 100 Mitarbeitern erklärten mehr als 25 Prozent der befragten Firmen, dass sie bereits eigene 3D-Drucker im Einsatz haben oder mit Teilen aus 3D-Druckern arbeiten. Besonders hoch war das Interesse unter Maschinen- und Anlagenherstellern sowie in der chemischen und pharmazeutischen Industrie.

    Inhaltsverzeichnis

    Wie funktioniert 3D-Druck in der Industrie?Diese additiven Fertigungsverfahren gibt esEinsatzgebiete für industriellen 3D-Druck3D-Druck oder konventionelle Fertigungsmethoden?Industrieller 3D-Druck in der Übersicht

    Wie funktioniert 3D-Druck in der Industrie?

    3D-Druck bezeichnet die Herstellung dreidimensionaler Werkstücke aus digitalen Computermodellen mittels dafür konstruierter Fertigungsmaschinen. Ein 3D-Drucker nutzt hierfür Flüssigkeiten oder in Filament-, Gips- oder Sandform vorliegende Ausgangsmaterialien, um diese per Licht oder Hitze schichtweise zu einem Werkstück zu formen.
    Der 3D-Druck wird häufig auch als additives Fertigungsverfahren bezeichnet. Damit unterscheidet er sich beispielsweise von Gussverfahren sowie vom Spanen, Schneiden, Schleifen und Fräsen, wo Material von einem massiven Werkstück subtraktiv entfernt wird.
    Oft werden die Begriffe 3D-Druck und additive Fertigung auch synonym verwendet. Weitere gängige Bezeichnungen sind generative Fertigung und Rapid-Prototyping.
    Erste Prototypen von 3D-Druckern gab es bereits Anfang der 1980er-Jahre. Mit voranschreitender Digitalisierung und der stetigen Weiterentwicklung von Druckverfahren und Werkstoffen ist der 3D-Druck inzwischen ein etabliertes Fertigungsverfahren in vielen Branchen. Das Marktforschungsinstitut Allied Market Research schätzt, dass der globale Markt für 3D-Drucker bis 2030 einen Umsatz von rund 90 Milliarden US-Dollar erreicht.
    Moderne 3D-Drucker bieten nicht nur eine breite Palette an verarbeitbaren Werkstoffen. Sie sind zunehmend auch für den Kompositdruck mit mehreren Werkstoffen konzipiert. Aber auch die einzelnen Werkstoffe selbst können unterschiedlich gedruckt werden. So kann der Kern eines 3D-Objektes besonders stabil und haltgebend ausgeführt werden, während die äußere Hülle durch eingeschlossene Luftpolster Stöße und Vibrationen absorbiert.
    Über eine entsprechende Steuerungstechnik können Sie aktuelle 3D-Drucker beim industriellen Einsatz auch in Ihr firmeneigenes Internet of Things (IoT) integrieren. Druckaufträge versenden Sie so direkt aus dem Entwicklungslabor in die Produktionsumgebung.
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    Diese additiven Fertigungsverfahren gibt es

    Industrielle 3D-Drucker in der Industrie 4.0 arbeiten mit unterschiedlichen Werkstoffen und Technologien. Hier eine Übersicht der am weitesten verbreiteten additiven Fertigungsverfahren:

    Fused Deposition Modeling

    Das bekannteste Herstellungsverfahren im 3D-Druck ist das sogenannte Fused Deposition Modeling. Hierbei trägt ein Druckkopf mit einer beheizbaren Düse einen schmelzfähigen Kunststoff schichtenweise auf eine vorgeheizte Arbeitsplatte (Hotbed) auf. Der Kunststoff wird hierfür in Drahtform auf Rollen vorkonfektioniert und über eine Mechanik in den Druckkopf eingeführt. Der aufgetragene flüssige Kunststoff verschmilzt mit dem Werkstück, wobei er auskühlt und dabei aushärtet.
    Häufig genutzte Kunststoffe sind das auch in der Spielzeugindustrie beliebte Acrylnitril-Butadien-Styrol (ABS) sowie Polylactide (PLA) und Nylon.
    Das Fused Deposition Modeling gehört zu den ältesten Herstellungsverfahren im 3D-Druck. Heute ist es vor allem im Hobbybereich sowie im Prototypenbau in kleinen und mittleren Unternehmen verbreitet.
    Für maßhaltige und feinstrukturierte Werkstücke ist das FDM-Verfahren begrenzt geeignet, da die Fertigungstoleranzen hoch sind und Oberflächen nicht die Güte von Spritzgussteilen erreichen.

    Fused Deposition Modeling mit Metallpulver

    Einige Systeme arbeiten mit Kompositfilamenten aus PLA mit sehr hohem Metallpulveranteil. Das PLA dient hierbei nur als Träger für das Metall, beispielsweise Kupfer, Messing oder Bronzepulver.
    Nach dem 3D-Druck wird das Werkstück in einem zweiten Arbeitsgang in einem Industrieofen erhitzt. Je nach gewähltem Metallpulver liegen die Temperaturen hierbei zwischen etwa 800 und 1200 Grad Celsius. Dadurch wird das Metall gesintert, also zu einem festen Werkstück verbacken. Zugleich wird das nun nicht mehr benötigte PLA herausgeschmolzen. Somit erhält das Werkstück seine typischen metallischen Eigenschaften wie Festigkeit, Verformbarkeit und Wärmeleitfähigkeit.
    Ein Nachteil des Verfahrens ist die prinzipbedingte Werkstückschrumpfung. Sie ergibt sich durch das Herausschmelzen des PLA. Diese Schrumpfung müssen Sie entsprechend beim Werkstückdesign berücksichtigen.

    Selektives Lasersintern

    Beim selektiven Lasersintern (SLS) wird ein Werkstoff in Pulverform auf eine Arbeitsplatte innerhalb des Druckraums aufgetragen. Mittels Laseroptik wird das Pulver punktuell erhitzt, wodurch es an diesen Stellen aufschmilzt und aushärtet.
    Nach jedem Laserdurchgang senkt der Drucker die Arbeitsplatte geringfügig ab und trägt eine weitere dünne Schicht Pulver auf, bevor die nächste Schicht des Werkstücks gelasert und so mit dem Werkstück verschmolzen wird.
    Ist der Druckvorgang abgeschlossen, können Sie das Werkstück entnehmen und das Pulver nach entsprechender Aufbereitung für den nächsten Druckvorgang wiederverwenden.
    Soweit beim Druck Kunststoffpulver zum Einsatz kommen, wird das Verfahren als selektives Lasersintern bezeichnet. Das gleiche Verfahren mit Keramik- oder Metallpulvern wird im Unterschied hierzu selektives Laserschmelzen (SLM) genannt. In der Praxis wird das Kürzel SLS jedoch häufig für beide Verfahren verwendet.
    Beide Druckverfahren bringen besonders hochwertige Werkstücke hervor. Allerdings sind sie auch sehr kostenintensiv. Dies gilt sowohl für die Maschinen selbst, als auch für die Keramik-, Kunststoff- und Metallpulver. Ferner müssen Ihre Mitarbeiter:innen bei der Arbeit entsprechend qualifiziert sein und Schutzkleidung tragen, da das feine Pulver gefährlich für die Atemwege ist.

    Binder-Jetting

    Eng verwandt mit SLS und SLM ist das sogenannte Binder-Jetting. Hierbei wird das Werkstoffpulver nicht per Laser erhitzt. Stattdessen fährt eine separate Mechanik mit einem Druckkopf über jede neue Pulverschicht. Der Druckkopf benetzt das Pulver an den dafür vorgesehenen Stellen mit einem Bindemittel, das wiederum die Pulverpartikel verklebt.
    Nach Ende des Druckvorgangs wird das noch unfertige Werkstück („Grünling“) aus dem Drucker entnommen. Dann wird es über weitere Arbeitsschritte veredelt – zum Beispiel durch thermisches Aushärten, durch Sintern oder durch Infiltrieren, also das Übergießen mit flüssiger Bronze. Dabei schließen sich vorhandene Hohlräume.

    Stereolithografieverfahren

    Das Stereolithographieverfahren (SLA) arbeitet im Unterschied zum selektiven Lasersintern mit Flüssigharzen als Ausgangsmaterial. Die verwendeten Flüssigharze werden auch als Resine bezeichnet und beim Druckvorgang mittels UV-Licht ausgehärtet.
    Als Lichtquelle kommt hierbei entweder ein einzelner UV-Laser zum Einsatz oder ein Chip mit zahlreichen Mikrospiegeln, die das UV-Licht punktweise auf das Werkstück richten. Diese Technologie wird auch als Digital Light Processing (DLP) bezeichnet.
    Der 3D-Drucker belichtet das Werkstück bei der Stereolithographie auf dem Kopf stehend auf einer Arbeitsplatte in einem Resintank. Die Belichtung erfolgt durch eine UV-durchlässige Folie an der Unterseite des Resintanks hindurch. Nach jedem Durchgang hebt der Drucker das Werkstück geringfügig an und die nächste Harzschicht wird von unten belichtet und dabei mit dem Werkstück verschmolzen. Das Werkstück wächst also auf dem Kopf stehend aus dem Resintank heraus.

    LCD-Druck

    Eng verwandt mit dem SLA-Verfahren ist der sogenannte LCD-Druck. Hier arbeitet der Drucker mit einem Flüssigkristalldisplay (LCD), das sich zwischen Resintank und Lichtquelle befindet. Die Lichtquelle beleuchtet das gesamte Display wieder von der Unterseite her, allerdings nicht punktuell, sondern flächig. Das Display ist in ausgeschaltetem Zustand lichtundurchlässig. Nur an den Stellen, wo das Werkstück belichtet werden soll, werden die entsprechenden Pixel des Displays aktiviert, sodass sie dort punktuell UV-Licht durchlassen.
    Wie beim SLA-Druck entsteht auch hier das Werkstück verkehrt herum und wächst schichtweise aus dem Resintank heraus.
    Der LCD-Druck ist technisch günstiger zu realisieren als der SLA-Druck. Deswegen gibt es ein reichhaltiges Angebot an LCD-Druckern auch im Hobbybereich. SLA- und LCD-Drucker finden Sie überall dort in der Industrie, wo es auf hohe Maßhaltigkeit und feine Strukturen, jedoch nicht unbedingt auf die Festigkeit und Temperaturbeständigkeit von gesinterten Metallen ankommt.
    Über mehrere Zwischenschritte können Sie auch von Resindrucken Gussformen abnehmen und hiermit Metall- oder Gipsabgüsse anfertigen. Entsprechende Verfahren kommen beispielsweise in der Dentaltechnik und der Schmuckherstellung zum Einsatz.
    Einige Hersteller unterscheiden in ihren Produktlinien explizit zwischen SLA-, DLP- und LCD-Druckern. Andere Hersteller sehen ihre LED-Drucker als besondere Bauform der SLA-Drucker. Beim Druckerkauf sollten Sie sich daher genau informieren, welche Technik im Gerät Ihrer Wahl tatsächlich zum Einsatz kommt.
    So sind LCD-Drucker zwar günstiger in Anschaffung und Unterhalt, aber dafür oft sehr wartungsintensiv. Beispielsweise unterliegen LCD-Displays prinzipbedingt einem hohen Verschleiß durch die energiereiche UV-Strahlung.

    Computed Axial Lithography

    Noch wenig bekannt ist das Verfahren der Computed Axial Lithography. Hierbei wird ein lichtaushärtendes Resin in ein Gefäß gefüllt, dessen Außenhülle UV-lichtdurchlässig ist. Anschließend wird das Gefäß mit dem Resin darin in eine langsame Rotation versetzt und dabei von einem Projektor mit UV-Licht angestrahlt. Das Projektorbild liefert nacheinander die einzelnen Seitenansichten des zu druckenden Objektes – abgestimmt auf die Rotationsgeschwindigkeit des Gefäßes.
    Nach wenigen Umdrehungen und etwa zwei Minuten ist das fertige Objekt im Resinbad entwickelt und kann aus dem Gefäß entnommen werden. Einsatzgebiete sieht der Hersteller beispielsweise in der kostengünstigen und individuellen Herstellung von Werbemitteln.
    Der Projektor bezieht sein Bild aus einem angeschlossenen PC, kann aber ebenso via IoT-Netzwerk an die Unternehmens-Cloud angeschlossen werden.
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    Einsatzgebiete für industriellen 3D-Druck

    3D-Druck in der Automobilindustrie

    In der Autoindustrie wird bereits seit vielen Jahren mit 3D-Druckern gearbeitet. Inzwischen hat er bei vielen Herstellern Einzug in das Prototyping gehalten, wo er hilft, die Produktentwicklung zu beschleunigen auf dem Weg zum Auto der Zukunft.
    In der Serienfertigung kommt 3D-Druck insbesondere dort zum Einsatz, wo Bauteile mit anderen Herstellungsverfahren nicht in gleicher Güte oder mit ähnlichen Eigenschaften zu realisieren sind.
    Die Autoindustrie steht traditionell unter hohem Kosten- und Innovationsdruck. Daher setzt sie stark auf Digitalisierung und Industrie 4.0, wie auch das Thema Digital Twins beweist. Auch diese Technologie lässt sich gut mit dem 3D-Druck kombinieren. Einige Beispiele für 3D-Druck aus der Autoindustrie:
    Bereits 2014 ließ der US-Hersteller Local Motors ein Auto aus 49 gedruckten Bauteilen über die Straßen von Detroit fahren.
    BMW hat am Standort Oberschleißheim 2020 einen „Additive Manufacturing Campus“ mit 80 Mitarbeiter:innen eröffnet. Diese drucken in unterschiedlichen Verfahren an rund 50 Metall- und Kunststoffanlagen pro Jahr etwa 300.000 Teile für das gesamte Unternehmen. Diese Teile kommen sowohl in der Serienfertigung als auch im Prototyping zum Einsatz. Seit 2021 setzt der Autohersteller hierfür unter anderem einen 6+-Achsen-Roboter mit integrierter MIG/CMT-Schweißmaschine des niederländischen Herstellers MX3D ein.
    Bei Volkswagen werden am Standort Wolfsburg 13 industrielle 3D-Druckanlagen betrieben, die Kunststoff- und Metallbauteile in verschiedenen Druckverfahren fertigen. Hierzu gehören Kunststoffbauteile für Prototypen wie Mittelkonsole, Türverkleidungen und Instrumententafeln. Per Binder-Jetting werden beispielsweise Teile für die A-Säule des T-Roc-Cabrios gefertigt, die rund 50 Prozent weniger wiegen als herkömmliche Teile aus Stahlblech. Als Metalldrucke werden Saugrohre, Kühlkörper und verschiedene Halter und Träger gedruckt. Volkswagen gibt an, in den vergangenen 25 Jahren bereits über eine Million Bauteile so hergestellt zu haben.
    Seit Juni 2022 können Busunternehmen, die Fahrzeuge der Marken Mercedes-Benz und Setra einsetzen, sich einzelne Ersatzteile für ihre Busse am eigenen 3D-Drucker selbst ausdrucken. Hierfür benötigen sie einen von Daimler zertifizierten Drucker des Herstellers Farsoon sowie eine Drucklizenz für die gewünschte Stückzahl an Ersatzteilen.

    Moderne Fertigung im Bauwesen

    Die Bauindustrie gehört zu den Leuchtturm-Branchen des industriellen 3D-Drucks. So gibt es bereits viele Berichte über Häuser aus dem 3D-Drucker, etwa aus Russland, den USA und Mexiko. 2022 entstand im westfälischen Beckum Deutschlands erstes 3D-gedrucktes Wohnhaus mit rund 160 Quadratmetern Wohnfläche innerhalb von nur vier Tagen. Auch im bayerischen Wallenhausen steht inzwischen ein 3D-gedrucktes Mehrfamilienhaus.
    Allerdings beherrschen 3D-Drucker bisher nur den Rohbau. Dabei werden Wände mittels Roboterarm aus einem speziellen, schnell trocknenden Zementmörtel geformt und das Haus anschließend in konventioneller Handwerksarbeit fertiggestellt. Leerrohre für die Installation müssen bereits während des Drucks manuell eingefügt oder im Druckplan entsprechende Aussparungen hierfür vorgesehen werden.
    In den USA, wo bereits zahlreiche Häuser aus dem 3D-Drucker stehen, setzt jetzt auch das Militär auf den 3-Druck. In Fort Bliss, Texas, sollen drei Kasernen mit jeweils 5.700 Quadratmetern pro Gebäude per Roboter gedruckt werden. Nach Fertigstellung werden sie voraussichtlich die größten 3D-Objekte der westlichen Hemisphäre sein.
    Ein komplettes, bezugsfertiges Haus aus dem 3D-Drucker wird aber wohl noch länger auf sich warten lassen. Die Vielzahl an unterschiedlichen Werkstoffen, die in jedem Gebäude verbaut sind, machen den 3D-Druck schwierig. Zudem muss beim Hausbau einerseits in sehr großen Dimensionen gebaut, gleichzeitig aber äußerst maßhaltig gearbeitet werden. Dafür fehlen bisher die geeigneten Druck-Systeme.
    Hingegen sind 3D-Drucker schon heute sehr erfolgreich im Architekturmodellbau und im Prototyping für neue Gebäudetechnologien im Einsatz.
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    Additive Fertigung im Flugzeugbau

    Der moderne Flugzeugbau stellt höchste Anforderungen an Haltbarkeit und Stabilität aller verwendeten Komponenten. Tragende Bauteile eines Flugzeugrumpfes müssen während eines einzigen Fluges beispielsweise Temperaturschwankungen von bis zu 80 Grad Celsius aushalten und dabei sehr unterschiedliche Torsions-, Biege- und Zugmomente kompensieren.
    Für die Luftfahrtindustrie ist Leichtbau wettbewerbsentscheidend. Ein wichtiges Kriterium für den Erfolg eines Passagierflugzeuges ist das verbrauchte Kerosin pro Pax (Fluggast). Daher sind auch führende Flugzeughersteller wie Airbus und Boeing bestrebt, durch neue Wege im 3D-Druck Komponenten zu entwickeln, die geringes Gewicht mit höchster Zuverlässigkeit kombinieren.
    So stellt Airbus beim aktuellen A350 rund 100 verschiedene Teile bereits per Lasersintertechnologie her. Das Modell gilt als Verkehrsflugzeug mit dem höchsten Anteil an gewicht- und ressourcensparenden Kohlenstofffaserverbundwerkstoffen in Rumpf- und Tragflächenstruktur.
    Hersteller Boeing setzt nicht nur beim Flugzeugbau, sondern auch in der Raumfahrt auf 3D-Druck. So verbaute das Unternehmen im 2017 gestarteten Kommunikationssatelliten SES-15 rund 50 3D-gedruckte Bauteile. Auch bei der Satellitenbaureihe SATCOM setzt Boeing in Teilen auf 3D-Druck.

    Maschinenbau: Losgröße „Eins” wird Realität

    Der 3D-Druck bringt nicht nur Bauteile mit ganz neuen Materialeigenschaften hervor. Er revolutioniert auch die Kleinserien- und Einzelgerätefertigung, etwa im Maschinenbau.
    So macht gerade bei Kleinserien, beispielsweise im Spritzguss, der Formenbau einen Großteil der Herstellungskosten aus. Durch den 3D-Druck entfällt dieser kostenintensive Arbeitsschritt und Maschinen können sogar als Einzelstücke wirtschaftlich gefertigt werden.
    Geräte können dabei exakt nach Kundenwunsch entwickelt und genau passend gebaut werden. Zugleich müssen keine größere Serien mehr auf Vorrat gefertigt werden, was Kapitalbindung und Finanzierungskosten reduziert und wirtschaftliche Risiken minimiert.
    Das Stichwort für die Industrie 4.0 lautet beim 3D-Druck deshalb „Losgröße Eins” und damit maximale Flexibilität bei minimaler Lagerhaltung.
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    3D-Druck in der Medizin

    Bereits seit einigen Jahren forschen Pharmahersteller am 3D-Druck von Medikamenten, entsprechende Drucker hierfür gibt es bereits. Sie drucken beispielsweise Arzneimittel auf Basis sogenannter „Oral Dispersible Films“. Die Basis hierbei bilden Trägersubstanzen aus Zucker, die mit der eigentlichen Wirkstofflösung in der jeweils benötigten Dosierung bedruckt werden.
    Wissenschaftler:innen der Klinikapotheke des Universitätsklinikums Hamburg-Eppendorf arbeiten derzeit an einer Machbarkeitsstudie zum 3D-Druck von Arzneimitteln. Wirkstoffe für Medikamenten sollen zukünftig direkt vor Ort in der Hamburger Klinikapotheke passend für die Patient:innen dosiert und dann in genau dieser Dosierung als feste Tabletten ausgedruckt werden. Das senkt das Risiko von Fehlmedikationen und vereinfacht Abläufe.
    Auch die Herstellung komplexer Prothesen wird durch den 3D-Druck immer einfacher. So wurde in den Niederlanden bereits vor einigen Jahren für eine 83-jährige Frau ein vollständiger Unterkiefer mit Hilfe eines 3D-Druckers rekonstruiert. Der 3D-gedruckte Kieferknochen wurde von einer belgischen Firma aus Titanpulver und einer biokeramischen Beschichtung hergestellt und der Frau anschließend in einer fünfstündigen Operation transplantiert.
    Knie-Endoprothesen werden ebenfalls bereits seit einigen Jahren im 3D-Druck gefertigt. Hierbei handelt es sich um Individualprothesen, die passend zur jeweiligen Knie-Fehlstellung der einzelnen Patient:innen gefertigt werden. Damit erlauben sie nach der Operation ein beschwerdefreieres Laufen als Prothesen ohne entsprechende Anpassung.
    Mitarbeiter mit Helm prüft Daten am Tablet

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    3D-Druck oder konventionelle Fertigungsmethoden?

    In einer weltweiten Umfrage unter Unternehmen im Jahr 2022 gaben 24 Prozent von ihnen an, dass sie 3D-Druck in der Produktentwicklung einsetzen wollen oder dies bereits tun. 14 Prozent nannten die Optimierung von Bauteilen als Motivation für die Einführung der additiven Fertigung; und 11 Prozent erwarten vom dreidimensionalen Druck mehr Produktionsflexibilität.
    Dabei hat der 3D-Druck das Potenzial, Prozessketten zu verkürzen und zu beschleunigen. Das Beispiel der von Mercedes-Benz angebotenen 3D-Druck-Vorlagen für das Selbstausdrucken von Bus-Ersatzteilen zeigt: Firmen können sich per additiver Fertigung schnell und ohne Lieferverzug mit Bauteilen versorgen, die sonst oft nur schwer oder mit längerer Wartezeit erhältlich sind.
    Dadurch können Unternehmen Stillstandzeiten vermeiden und flexibler auf Lieferprobleme reagieren als bisher. Diese Vorteile kompensieren auch die derzeit teilweise noch höheren Stückkosten von additiv gefertigten Teilen gegenüber Großserienteilen aus klassischer Fertigung.
    Damit ist der 3D-Druck eine sinnvolle Erweiterung zu den bisher in der Industrie eingesetzten Bearbeitungsverfahren wie Schneiden, Schmieden, Gießen, Fräsen, Bohren, Schleifen und Zerspanen. Das VDI Zentrum Ressourceneffizienz (VDI ZRE) kommt in einer Untersuchung zu 3D-Druck versus konventionellen Fertigungsmethoden zum Ergebnis: „Metallische Werkstücke werden in Zukunft sehr wahrscheinlich weder ausschließlich auf konventionellem Wege noch ausschließlich additiv gefertigt. Stattdessen werden die 3D-Druckverfahren die herkömmlichen Methoden ergänzen.“

    Wie führen Sie 3D-Druck in Ihrem Unternehmen ein?

    Die Digitalisierung ist in Ihrem Unternehmen schon weit vorangeschritten und viele Fertigungsdaten liegen bereits in digitaler Form in Ihrer Private Cloud? Das sind ideale Voraussetzungen für den 3D-Druck, denn die meisten Bauteil-Daten für den Formenbau oder für CNC-Maschinen können Sie mit wenig Aufwand auch in G-Code für 3D-Drucker umwandeln. Bei diesem Schritt können Sie zugleich Ihre Dateien für den 3D-Druck optimieren, um dessen spezifische Stärken wie die einfache Umsetzung von Hinterschneidungen zu nutzen.
    Sie möchten beispielsweise Entwicklungszeiten verkürzen und Prototypen zum Anfassen erstellen? Mit einem 3D-Drucker für den industriellen Einsatz ist dies besonders einfach möglich. Testreihen mit wechselnden Materialien, etwa mehreren Metall- und Keramikpulvern beim Sintern und Schmelzen oder unterschiedlichen Resinen beim SLA-Druck haben einen entscheidenden Vorteil: Sie können Ihre Produkt-Geometrien sehr einfach mit verschiedenen Werkstoffen austesten.
    Denken auch Sie über 3D-Druck in Ihrem Unternehmen nach? Diese drei Punkte helfen Ihnen bei der Entscheidung:
    Erfahrungen sammeln: Sie würden den 3D-Druck in Ihrer Firma gerne austesten, möchten aber zuerst Erfahrungen sammeln, bevor Sie in eigene Geräte und die Schulung Ihrer Mitarbeiter:innen investieren? Inzwischen gibt es am Markt zahlreiche Dienstleister, die 3D-Teile für Sie fertigen. Sie senden einfach Ihre 3D-Daten an den jeweiligen Anbieter, wählen über ein Webformular Material und Druckverfahren aus und erhalten nach wenigen Tagen ihre professionellen 3D-Drucke. So können Sie einfach entscheiden, welchen Nutzen der 3D-Druck für Sie hat und ob Sie sich eigenen Hardware anschaffen möchten.
    Vom Markt lernen: Sie möchten sich über die unterschiedlichen Drucktechnologien informieren und von den Erfahrungen anderer Unternehmen und Forschungseinrichtungen profitieren, die 3D-Druck bereits einsetzen? Auch das ist möglich. Rund um die additive Fertigung gibt es bereits zahlreiche Verbände und Veranstaltungen, etwa die Kongresse und Foren des Verband 3DDruck e.V.In Berlin und Georgensgmünd untersucht derzeit das Fraunhofer Institut für Lasertechnik (ILT), wie auch kleine und mittelständische Unternehmen per Laser Power Bed Fusion individuelle Bauteile in mittleren Losgrößen wirtschaftlich herstellen. Weitere Informationen dazu erhalten Sie direkt vom Fraunhofer ILT. Regionale und überregionale Einrichtungen wie die Mittelstand 4.0 Kompetenzzentren Ilmenau, Hamburg und Cottbus bieten regelmäßig Geräte-Demonstrationen und unterstützen auch Ihr Unternehmen bei der Einführung des 3D-Drucks.
    Investitionskosten minimieren: Sie interessieren sich für 3D-Druck, suchen aber noch Wege, um Ihr Anfangsinvestment zu reduzieren? Für kleine und mittelständische Unternehmen gibt es Förderprogramme wie „Digital Jetzt“ vom Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz. Das Programm richtet sich an mittelständische Firmen aller Branchen mit 3 bis 499 Beschäftigten. Das Ministerium fördert sowohl Investitionen in digitale Technologien wie auch die Qualifizierung Ihrer Mitarbeiter:innen zu Digitalthemen. Auch einzelne Bundesländer und die EU legen immer wieder Digitalisierungs-Förderprogramme für den Mittelstand auf.

    Industrieller 3D-Druck in der Übersicht

    • Branchen wie die Automobilindustrie und der Maschinenbau sind besonders weit bei der Einführung additiver Fertigungsmethoden.
    • Auch in vielen anderen Sektoren setzen Unternehmen bereits auf den 3D-Druck, bevorzugt in der Produktentwicklung.
    • Hochwertige Bauteile, bei denen es zugleich auf Stabilität und Gewichtsersparnis ankommt, sind prädestiniert für den 3D-Druck.
    • 3D-Druck ist eine Erweiterung der konventionellen Fertigungsmethoden, aber kein vollständiger Ersatz.
    • Mittelstandszentren und Forschungseinrichtungen demonstrieren in ihren Laboren den praktischen Einsatz von industriellen 3D-Druckern. Auch KMU können sich hier vor Ort informieren.
    Portrait von Dr. Lorenz SteinkeLorenz Steinke
    28.02.2023
      # Tags:InnovationDigital
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