Fünf Vorteile von 3D-Druck

Ganz gleich, ob die neue Idee Räder hat, fliegt oder auf Schienen fährt – 3D-Druck bietet eine Vielzahl an Vorteilen gegenüber traditionellen Fertigungsverfahren: z. B. kurzfristige Markteinführung, geringere Kosten und weniger Abfall.

Kürzere Durchlaufzeit bis zu Markteinführung

Die Verbraucher verlangen nach Produkten, die ihrer Lebensweise entsprechen. Jogger wollen leichtere Laufschuhe, d. h. aus leichterem Material. Gamers sind auf der Suche nach einer nahtlosen, lebensechten Erfahrung, also nach Systemen mit schnelleren und intelligenteren Prozessoren. Fahrer möchten Fahrzeuge, die ihnen das Pendeln erleichtern, sich fast von selbst fahren. Alle Verbraucher wollen Produkte, die gut funktionieren – und sie wollen sie jetzt. Und es ist Sache des Herstellers, diese Anforderungen zu erfüllen.

3D-Druck kann durch eine verkürzte Markteinführungszeit dazu beitragen, die steigende Nachfrage der Verbraucher nach neuen Produkten du bedienen. Beim 3D-Druck entwickeln Designer ihre Ideen mithilfe einer CAD-Software. Diese Entwürfe werden dann zur Erstellung von Funktionsprototypen 3D-gedruckt. Ingenieure und Designer können dann diese 3D-gedruckten Modell zu Beurteilung des Entwurfs und zum Testen der Funktionen verwenden. Dieses Verfahren ist schon nach wenigen Tagen abgeschlossen. Mit traditionellen Verfahren würde das Wochen dauern.

Kosteneinsparungen beim Werkzeugbau dank bedarfsgerechten 3D-Druck

Werkzeuge und Befestigungsmittel sind spezielle, vom Fertigungsingenieur entwickelte Bauteile, mit denen bestimmte Probleme im Werk gelöst werden sollen. Da die einzelnen Werkzeuge meist individuell gestaltet sind, kann ihre Herstellung äußerst teuer und zeitaufwendig sein. Die Erstellung neuer Werkzeuge als Ersatz defekter Werkzeuge bringt Zeitverluste in der Fertigung mit sich. Deshalb kann durch die Verkürzung der Zeit für das Ersetzen von Werkzeugen zu erheblichen Kosteneinsparungen führen.

3D-gedruckte Werkzeuge können schon nach wenigen Stunden statt erst nach Tagen ersetzt werden, und die hochfesten Kunststoffe von heute sind widerstandsfähig, leicht und weitaus weniger teuer.

Abfallvermeidung durch Additive Fertigung

In der Fahrzeugherstellung werden viele Bauteile mithilfe von CNC-Bearbeitung erstellt. Beim auch als Zerspanung bekannten Verfahren werden die Bauteile aus einem massiven Aluminium oder Stahlblock herausgeschnitten. Verschiedene Werkzeuge entfernen das Material, bis das fertige Bauteil zutage kommt.

Das größte Problem dieser Art von Fertigungsverfahren ist der während des Verfahrens entstehende Abfall. Metallverschnitt muss unter Zeit- und Kostenaufwand gesammelt, gereinigt und recycelt werden. Kühlflüssigkeiten, durch die Hitze und Reibung durch die Zerspanung verringert werden soll, sind ebenfalls teuer und erfordern Recycling. Beim 3D-Druckverfahren fallen viele dieser Reinigungsarbeiten nicht an – somit wird Zeit gespart und weniger Abfall produziert.

Bessere Lebensqualität dank individueller Einzelanfertigungen

3D-Druck hat enorme Auswirkungen auf Menschen, die künstliche Gliedmaße benötigen. Bei Prothese handelt es sich um komplexe, anspruchsvolle Systeme, die dazu dienen sollen, menschliche Körperteile zu ersetzen. Die einzelnen Produkte müssen an den jeweiligen Patienten angepasst werden, um effektiv zu funktionieren. 3D-Druck revolutioniert das Verfahren der Entwicklung und Fertigung von künstlichen Gliedmaßen, da sie mit ihm vollständig individuell gestaltet werden können.

Jason Bara, einem Professor der Universität von Alabama, zufolge ist „eine der größten Herausforderungen bei der individuellen Anfertigung einer Prothese an einen Patienten, die richtigen Maße zu nehmen. Das Entwurfsverfahren erfolgt anschließend vollständig digital. Danach kann die Prothese mit einem zuverlässigen 3D-Drucker innerhalb von Stunden oder wenigen Tagen erstellt werden.“

Mehr dazu erfahren Sie in der Fallstudie, die beschreibt, wie ein 3D-gedrucktes „Exoskelett“ einem kleinen Mädchen zu magischen Armen verhalf. Sehen Sie sich das untere Video an.

3D-gedruckte magische Arme verändern ein Leben

Gewichtseinsparungen durch komplexe Bauteilgestaltung

Unternehmen der Luft- und Raumfahrt sind stets auf der Suche nach neuen Mitteln und Wegen, ihre Flugzeuge leichter zu gestalten. Mit jedem eingesparten Gramm können mehr Passagiere oder Lasten befördert werden. Doch die Einhaltung der Festigkeit und Unversehrtheit des Flugzeugs ist von wesentlicher Bedeutung. Die Entwickler greifen häufig zu komplexen Matrix-Entwürfen, um dies zu erreichen. Diese Bauteile sind mit herkömmlichen Zerspanungsverfahrenstechniken jedoch nur schwerlich herzustellen. Hier ist 3D-Druck die perfekte Lösung für die Fertigung dieser komplexen Bauteile.

Nutzen Sie die Vorteile des 3D-Drucks

3D-Druck hat in der Fertigung einen Wandel herbeigeführt. Aufgrund der unschlagbaren Möglichkeit, die Markteinführung zu beschleunigen, Kosten zu senken und Spezialbauteile individuell zu gestalten, werden Innovationen vorangetrieben und neue Technologien auf den Weg. In Anbetracht der umfassenden Auswirkungen seit den Anfängen des 3D-Drucks, kann mit Sicherheit erwartet werden, dass die Vorteile im Laufe der Zeit weiter zunehmen werden.