Additive Fertigung ist ein Verfahren, bei dem mithilfe eines 3D-Druckers dreidimensionale Objekte auf Basis eines digitalen CAD-Modells erstellt werden. Zur Durchführung dieses Verfahrens werden lediglich ein 3D-Drucker und die Materialien benötigt, aus denen das Objekt hergestellt werden soll.
Die Art und Weise, wie wir Produkte herstellen und entwerfen, hat sich durch die additive Fertigung drastisch verändert. Durch diese Methode können Verbraucher Einfluss auf Produktentwicklung, Design, Lieferung und Logistik nehmen.
Additive Fertigung ist ein Fertigungsverfahren, bei dem aus einem CAD-Modell mithilfe eines 3D-Druckers ein dreidimensionales Bauteil erstellt wird. Für dieses Herstellungsverfahren werden lediglich ein 3D-Drucker und das Material benötigt, aus dem das Objekt erstellt werden soll. Dies ist eine ideale Fertigungsmethode zum Erstellen komplexer Geometrien aus einer Vielzahl von Materialien, darunter Metalle, Kunststoffe und Keramik. Es gibt eine Vielzahl von Herstellungsverfahren, jedes mit seinen eigenen Stärken und Schwächen. Hier können Sie sich über einige der gängigsten Methoden und deren Anwendung in Industrie und Forschung informieren.
Die Vorteile sind vielfältig. Durch die additive Fertigung lässt sich ein hocheffizienter Produktionsprozess erreichen, der im Vergleich zur traditionellen Fertigung weniger Material verbraucht, was weniger Abfall und Verschwendung bedeutet. Darüber hinaus ist die Methode sehr flexibel, sodass schnelle Produktänderungen oder Prozessentwicklungen möglich sind.
Einige der Vorteile dieses Herstellungsverfahrens sind:
Es gibt viele verschiedene Techniken und Verfahren in der additiven Fertigung, jedes mit seinen eigenen Vor- und Nachteilen. Die gängigsten Verfahren sind FDM (Fused Deposition Modeling), SLS (Selective Laser Sintering) und SLA (Stereolithographie).
FDM ist die gebräuchlichste Methode. Dabei wird Thermoplast durch eine Düse extrudiert und auf diese Weise wird das Objekt Schicht für Schicht aufgebaut, was wiederum das Objekt langsam aufbaut. FDM ist relativ schnell und kostengünstig, aber die damit hergestellten Objekte sind nicht so stabil oder detailliert wie die, die mit anderen additiven Fertigungsverfahren hergestellt werden.
SLS ist ein teureres und komplexeres additives Fertigungsverfahren. Dabei wird eine Schicht aus Pulvermaterial wie Metall oder Kunststoff mit einem Laser gesintert (erhitzt). Der Laser verschmilzt die Pulverpartikel gezielt miteinander und baut das Objekt langsam Schicht für Schicht auf. SLS ist teurer als FDM, kann aber stärkere und detailliertere Objekte erzeugen.
SLA eignet sich für Visualisierungsmodelle, bei denen hohe Anforderungen an Oberflächenbeschaffenheit und Detailgenauigkeit gestellt werden. SLA ist ein harzbasierter Prozess, bei dem Flüssigkeit durch einen oder mehrere Lichtstrahlen in die gewünschte Form gehärtet wird. Die Qualität der Oberflächen ist direkt nach dem Druck bereits sehr hoch, lässt sich jedoch noch weiter verbessern, um bei Chromatierungen und Lackierungen verschiedenster Art transparente oder hochglänzende Ergebnisse zu erzielen. Die Materialien für SLA sind Thermoplaste, das heißt sie sind relativ spröde und empfindlich gegenüber UV-Licht und Feuchtigkeit.
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Additive Fertigung ist ein Verfahren zur Erstellung physischer Objekte aus digitalen 3D-Modellen. Der Vorteil dieser Methode gegenüber herkömmlichen Herstellungsverfahren besteht darin, dass sie die Herstellung hochgradig individueller und komplexer Produkte ermöglicht, ohne dass teure Werkzeuge oder Formen erforderlich sind.
Mit der Weiterentwicklung der Technologie ist es wahrscheinlich, dass wir in Zukunft mehr innovative Anwendungen, neue Prozessentwicklungen sowie neue Materialien und Legierungen sehen werden – insbesondere in der Produktentwicklung und im additiven 3D-Druck.
Anfangs wurde die additive Fertigung vor allem für Prototypen und Kleinserien eingesetzt. In den letzten Jahren hat es jedoch auch in der industriellen Fertigung an Bedeutung gewonnen und wird mittlerweile auch für die Massenproduktion eingesetzt. Diese Änderung ist auf mehrere Faktoren zurückzuführen. Erstens ist die Technologie deutlich fortschrittlicher geworden und ermöglicht heute die Herstellung qualitativ hochwertiger Produkte. Zweitens ermöglicht es die Herstellung komplexer Formen und Strukturen, die mit herkömmlichen Methoden nur schwer oder gar nicht herstellbar wären. Und schließlich ist es oft kostengünstiger, insbesondere bei der Produktion kleinerer Serien.
Die Methode wird heute in zahlreichen Industriezweigen eingesetzt, beispielsweise im Gesundheitswesen, in der Luftfahrt, in der Automobil- und Konsumgüterindustrie. Im medizinischen Bereich werden beispielsweise maßgeschneiderte Implantate und Prothesen hergestellt.
In der Luft- und Raumfahrtindustrie wird es zur Herstellung von Leichtbauteilen für Flugzeuge und Raumfahrzeuge verwendet. Im Automobilsektor wird die Technologie zur Herstellung von Motorteilen und Karosserieteilen eingesetzt. Auch im Konsumgüterbereich, beispielsweise bei der Herstellung von Schmuck und Brillengestellen, hat das Verfahren Auswirkungen.
Die Zukunft der Technologie sieht sehr vielversprechend aus. Mit der rasanten Entwicklung werden Lösungen sowohl für Unternehmen als auch für Einzelpersonen immer zugänglicher. Wir können mit einer zunehmenden Anzahl innovativer Anwendungen in den unterschiedlichsten Bereichen rechnen.
Wenn wir die Zukunftsaussichten für 3d Drucken sie sehen so aus:
Auch wenn die Zukunft schwer vorherzusagen ist, sieht sie rosig aus: Die additive Fertigung ist eine Technologie, die uns erhalten bleibt.
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