Mit Additive Manufacturing in die Zukunft 4 Minuten Lesezeit
Technologie

Mit Additive Manufacturing in die Zukunft

Björn Lüdtke
Freelance journalist and editor

Im Additive Manufacturing (3D-Druck) sehen viele eine Innovation, die die Art, wie wir Güter produzieren, in disruptiver Weise verändern wird. Und es stimmt – das Potenzial dazu hat die neue Technologie.

Von den Möglichkeiten, was per Additive Manufacturing alles hergestellt werden kann, erhalten wir gerade nur einen kleinen Vorgeschmack. Von kleinsten Bauteilen bis zu Brücken über die Grachten von Amsterdam ist jedoch heute schon vieles denk- und auch machbar.

In immer mehr Branchen werden additive Produktionsmethoden eingesetzt. Lag der Gesamtmarkt für Additive Manufacturing 2016 noch bei 7 Milliarden US-Dollar, soll er 2018 schon bei 12,5 Milliarden US-Dollar liegen, im Jahr 2020 bei 21 Milliarden.

Vorteile von Additive Manufacturing

Reduzierung von Lagerhaltungskosten
Mit Additive Manufacturing müssen Produkte nicht mehr auf Vorrat produziert werden, sondern lassen sich genau dann fertigen, wenn sie benötigt werden, was die Notwendigkeit der Lagerhaltung reduziert und somit die Lagerhaltungskosten senkt.

Weniger Material
Im Fertigungsprozess an sich liegt weiteres Potenzial zur Senkung von Kosten, indem Materialverschwendung vermieden wird. Der Schlüssel hierzu liegt schon im Namen des Verfahrens: „additiv“ (hinzufügend). Bei klassischen Verfahren wird von einem Materialblock mit Werkzeug überflüssiges Material abgetragen. Dieses fällt als Müll an oder muss aufwändig recycelt werden. Bei additiven Verfahren entsteht ein Bauteil durch das schichtweise Ablagern von Material, sodass hier von vornherein nur die Werkstoffmenge aufgewendet werden muss, die auch tatsächlich benötigt wird.

Flexibel und global verfügbar
Vor allem aber wird Additive Manufacturing Auswirkungen auf die Logistik der Zukunft haben. Produkte können in Zukunft als Datei verschickt und vor Ort produziert werden. Das spart nicht nur Kosten, sondern schont auch die Umwelt, wenn Straßen, Schienen und Luftwege weniger belastet werden.

Mit Metall wird aktuell vor allem in diesen Bereichen gedruckt:

  • Luftfahrt
  • Automotive.

Luftfahrt

Additive Manufacturing kommt vor allem in der Luftfahrt zur Anwendung. Bis zu 15 Prozent des Marktes für Metalldruck entfallen auf diese Branche. Warum ist die neue Technologie hier so beliebt?

Zum einen können in der Luftfahrt durch Gewichtsreduzierung beträchtliche Kosten eingespart werden. Ein durch Additive Manufacturing optimiertes Bauteil kann 50 bis 80 Prozent leichter sein als ein traditionell gefertigtes.

Zum anderen liegt enormes Kosteneinsparungspotenzial bei der Wartung von Flugzeugen. Vor allem bei älteren Flugzeugmodellen wird die Vorratshaltung von Ersatzteilen teuer. Viele Teile werden nicht mehr produziert. Werden sie nachbestellt, müssen bei traditionellen Herstellungsmethoden oft Mindestmengen abgenommen werden. Wer seine Ersatzteile selbst drucken kann, spart Geld und Zeit.

Im Jahr 2016 wurde zum ersten Mal ein gedrucktes Teil für den Kompressor einer Maschine von der Bundesluftfahrtbehörde der Vereinigten Staaten FAA für den kommerziellen Flugverkehr freigegeben. Aber auch Bauteile für den Passagierraum können gedruckt werden: die Schnallen für den Sicherheitsgurt zum Beispiel.

Automotive

Additive Manufacturing mit Metallen wird auch für die Automobilindustrie immer wichtiger. Die Tatsache, dass das Verfahren enormes Einsparungspotenzial bei Gewicht und Kosten mit sich bringt, macht die Technologie für diese Branche enorm attraktiv.

Es gibt aber auch Stimmen, die Additive Manufacturing in der Automobilindustrie – zumindest momentan – eher als Hype sehen. Schnelligkeit ist in dieser Branche unabdingbar und Additive Manufacturing sei dafür schlichtweg noch zu langsam. Die Frage ist: Wie viel Stück werden benötigt – und was kostet die Herstellung im Vergleich zu herkömmlichen Verfahren. Der Kostenfaktor steht der Geschwindigkeit gegenüber.

Vor allem die Herstellung größerer Teile ist momentan noch eine Zukunftsvision. Der künftige Markt für gedruckte Technologie-Produkte wird nichtsdestotrotz weltweit auf 90 Milliarden US-Dollar geschätzt. Aktuell kommen davon weniger als 1 Milliarde aus 3D-Druckern. Es steckt also noch enormes Potenzial in der neuen Technologie.

Zukunftsperspektiven

Ersatzteile für Maschinen oder neue Werkzeuge stehen mit Additive Manufacturing viel schneller zur Verfügung. So könnte beispielsweise ein Farmer im australischen Outback oder ein Astronaut auf einer Raumstation die benötigten Teile per Datei (siehe oben) erhalten und sie vor Ort ausdrucken.

Damit liegt im Additive Manufacturing ein noch viel größeres Potenzial und zwar für Länder, die selbst nur über eine mangelhafte Produktionsinfrastruktur verfügen und deshalb auf Importe angewiesen sind. Anstatt Produkte zu importieren, die vielleicht noch nicht einmal für ihren Markt geeignet sind, könnten sie sich in Zukunft mit maßgeschneiderten Produkten selbst versorgen. Additive Manufacturing könnte den Menschen in sich entwickelnden Ländern mit der Möglichkeit zur eigenen Produktion ein Stück Unabhängigkeit verschaffen.

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Björn Lüdtke