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3D Metalldruck könnte die industrielle Fertigung revolutionieren

18 Juli 2018 by Nicole Baker

Der 3D Druck kommt mehr und mehr im Alltag der Bevölkerung an. Die meisten Menschen haben zumindest schon einmal davon gehört. Es gibt etwa Anbieter, die auf Wunsch kleinere Ersatzteile nachdrucken lassen und so mancher hat sich selbst schon als 3D Figur drucken lassen. Das Druckmaterial ist dabei meist Kunststoff, aber es geht auch mit Metall.   

Bauteile oder Werkzeuge aus Metall werden in der industriellen Produktion teilweise gegossen, meist aber aus Metallblöcken heraus gefräst, gebohrt oder gedreht. Gerade bei diesen klassischen Fertigungsmethoden entstehen aber große Mengen an Abfällen, man könnte auch sagen, hier werden schlicht Rohstoffe verschwendet.   

Bei der additiven Fertigung wird durch den 3D Metalldrucker Schicht für Schicht gedruckt. Statt Material zu entfernen, wird es hinzugefügt. Mit der Hilfe eines speziellen Metallpulvers und eines Lasers setzt ein Metalldrucker die im Computer erstellten Vorgaben in die Realität um. Dabei wird quasi nur die Menge an Rohstoffen verbraucht, die am Ende im Bauteil enthalten sind. Auf diese Weise entstehen Bauteile, die über den Millimeterbereich hinaus viel exakter sind, als bei der Herstellung mit herkömmlichen Methoden. 

Mit Hilfe des 3D Metalldrucks, wie z.B. der 3D Metalldrucker der Rolf Lenk Werkzeug- und Maschinenbau GmbH, lassen sich so teilweise Konstrukte in Metall umsetzen, die bisher mit diesem Material gar nicht möglich waren, etwa sprichwörtlich hauchdünne Röhrchen oder Strukturen, die zum Beispiel für das Herausfräsen zu komplex sind. Im Prinzip muss das Objekt lediglich am Computer nachbildbar sein, dann kann es im nächsten Schritt durch 3D Metalldruck umgesetzt werden. Dadurch lassen sich zahlreiche Metallteile etwa wesentlich leichter konstruieren, das könnte zum Beispiel beim Bau von Flugzeugen entscheidende Vorteile mit sich bringen. Frei nach dem Vorbild der Vögel, deren Knochen innen hohl sind, sich aber durch eine erstaunliche Stabilität auszeichnen.   

Industrieexperten sehen in der additiven Fertigung großes Potential, in einem Bericht der Frankfurter Allgemeinen Zeitung wurde etwa ein Umsatzwachstum von 35 Prozent bis zum Jahr 2025 prognostiziert. Im Augenblick steht der 3D Metalldruck allerdings noch am Anfang. Streng genommen ist er gerade einmal dabei die Entwicklungsphase zu verlassen und seine ersten Praxistests zu bestehen. Siemens setzt die Technik etwa bereits in der Kraftwerksindustrie ein. Statt abgenutzte Brennköpfe durch Ersatzteile zu ersetzen, werden wenige Millimeter abgeschliffen und mittels 3D Druck neu aufgetragen. Das erspart nicht nur Zeit, sondern ist auch um einiges günstiger. 

Durch das neue Verfahren sind allerdings auch einige Umbrüche zu erwarten. Der betroffene industrielle Sektor ist traditionell auf Massenfertigung ausgelegt, durch das Metalldruckverfahren lassen sich jetzt aber auch Bauteile günstig in kleinen Mengen fertigen. Zum Teil eben auch Bauteile, die heute noch gezwungenermaßen aus anderen Rohstoffen gefertigt werden müssen.

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