3D-Druck ist eigentlich eine mehr als dreißig Jahre alte Technologie, aber erst in den letzten Jahren kam das Thema breit in der Öffentlichkeit an. Bisher teilte sich der Markt in zwei Bereiche auf: Ursprünglich liefen die Geräte, die 3D-Daten direkt in reale Produkte umsetzen, unter dem Oberbegriff Rapid Prototyping, waren extrem teuer und nur von Spezialisten zu bedienen. Vor etwa drei Jahren dann begann die Welle preiswerter, vor allem nach dem FDM-Prinzip funktionierender Geräte den Markt zu überschwemmen, die eher im Hobby- und Einsteigerbereich angesiedelt sind.
Inzwischen haben zudem weitere, viel grundlegendere Entwicklungen stattgefunden: Einige der Firmen aus dem Einsteigerbereich entwickeln professionell nutzbare Geräte und eine neue Mittelklasse – preislich wie technisch – entsteht. Die Technologie entwickelt sich besonders im High-End-Bereich weiter, beispielsweise hin zum Vollfarbdruck, darüber hinaus werden auch immer praxisgerechtere Materialien vorgestellt.
Ein wirklich interessanter Aspekt ist, dass der ursprüngliche Einsatz zur Herstellung von Prototypen nur ein kleiner Ausschnitt der tatsächlichen Möglichkeiten ist. So eignen sich 3D-Drucker zum schnellen und preiswerten Bereitstellen von Betriebsmitteln, die manchmal sehr schnell benötigt werden, beispielsweise wenn eine Lehre zum Anbringen eines Schriftzugs an einer Maschine benötigt wird. 3D-Druckerhersteller Stratasys selbst nutzt in seiner Fertigung über 800 3D-gedruckte Betriebsmittel und Vorrichtungen.
Auch komplexe Kerne für Sandgussformen lassen sich per 3D Druck sehr schnell und einfach erstellen. So können beispielsweise Zylinderköpfe für Rennwagen viel einfacher hergestellt werden als früher. Es gibt sogar die ersten Drucker, die direkt mit Formsand arbeiten und Formen herstellen, in denen dann Aluminium- oder Stahlteile gegossen werden können.
Auch im Materialbereich wurden große Fortschritte gemacht. Für den Einsatz in der Lebensmittelproduktion nutzbare Kunststoffe sind ebenso auf dem Markt wie schwer entflammbare oder solche, die sich zum Drucken von Spritzgussformen eignen. Diese Formen sind immerhin – je nach eingespritztem Kunststoff – für 50 bis 100 Teile gut – eine Kleinserie lässt sich so kostengünstig und schnell produzieren.
Nicht zuletzt lassen sich völlig neue Lösungen für bestehende Aufgabenstellungen finden. Ein Beispiel dafür sind 3D-gedruckte Ventilblöcke, die bisher tatsächlich aus einem massiven Metallblock mit einer Vielzahl von Bohrungen bestanden. Mit Hilfe von Metallsinter-3D-Druck lassen sich „Blöcke“ herstellen, die nur aus den Rohren und Flanschen bestehen – strömungsgünstigere Leitungsführung, Kühlfunktion und große Gewichtsersparnis sind die Vorteile, die den Einsatz solcher Blöcke beispielsweise in der Luft- und Raumfahrt sinnvoll machen.
GE hat über 50 Lasersintermaschinen im Einsatz, auf denen Einspritzdüsen für Jettriebwerke gedruckt werden. Aufgrund der optimierten Formgebung lassen sich diese fünfmal länger nutzen und aus 25 Löt- und Schweißstellen pro Düse wurden 5 Fügeoperationen, was die Fertigung drastisch einfacher macht. DMG Mori hat eine Maschine vorgestellt, die additive und subtraktive Fertigung verbindet – die Maschine kann Metall aufschweißen und im nächsten Arbeitsgang in Form fräsen.
Übrigens wird ein großer Teil der Grundelemente für Zahnkronen, -implantate oder –brücken inzwischen im Lasersinterverfahren hergestellt. In einem Fertigungsvorgang erzeugt eine High-End-Maschine hunderte patientenindividuelle und passgenaue Titanteile, auf die der Zahntechniker nur noch eine Porzellanverblendung aufbringen muss.
Die Einsatzgebiete für 3D-Druck gehen weit über Anschauungsmodelle und Spielfigürchen hinaus – es ist oft nicht einmal mehr das 3D-gedruckte Teil das Produkt, sondern nur ein Hilfsmittel bei der Fertigung. Wir haben die Möglichkeiten, die die neue, additive Technologie bietet, noch nicht im Ansatz ausgelotet. Das finden wir bei Dassault Systèmes spannend und bleiben auf jeden Fall dran am Thema 3D-Druck und seinen Möglichkeiten.
