Die Zukunft geht in Druck

Werkzeuge, Komponenten und Ersatzteile aller Art: All das kommt immer häufiger Schicht für Schicht aus dem 3D-Drucker. Das additive Verfahren bietet schier unendliche Möglichkeiten, Objekte aus unterschiedlichen Materialien zu gestalten und spielt seine Stärken vor allem beim Rapid Prototyping aus. Die neue Generation der 3D-Drucker stellt in Sachen Schnelligkeit und Verwendung neuer Materialien die Weichen für die Zukunft.

Vom feinsten Zahnrad bis hin zu kompletten Reifen: Innovative 3D-Druckverfahren und Materialien ermöglichen Prototypen und Werkstücke in immer komplexeren dreidimensionalen Geometrien und filigranen Konturen, an den herkömmliche mechanische oder gießtechnische Fertigungsmethoden scheitern. Die Bauteile überzeugen mit höchster Detailtreue, Maßhaltigkeit und Stabilität und eigenen sich somit ideal für realistische Funktionstests. Das revolutioniert den Prototypenbau, reduziert Entwicklungskosten und verkürzt die Time-to-market. Doch damit sind die Möglichkeiten der Zukunftstechnologie längst noch nicht ausgeschöpft. Immer stärker wird 3D-Druck auch zum Thema für die Serienfertigung: etwa durch 3D-Drucker, die unterschiedliche High-Tech-Werkstoffe in Kombination verarbeiten können, oder im Zusammenspiel mit intelligenter Automatisierung. In der Industrie 4.0 arbeiten 3D-Druck und andere Fertigungsverfahren nahtlos zusammen. Das große Plus liegt auch in der genauen Skalierbarkeit der Anzahl der Produkte begründet. Aufträge können genauestens abgewickelt werden, ohne Überproduktion.

Geschwindigkeit nimmt zu

Die neusten 3-Drucker beeindrucken mit einem deutlich schnelleren Druckprozess. Das Fraunhofer Institut für Werkzeugmaschinen und Umformtechnik entwickelte ein System und gleichzeitig ein Verfahren - SEAM (Screw Extrusion Additive Manufacturing) - das bis zu acht Mal schneller als bisherige Drucker ist. Mit dieser Lösung ist es möglich, bis zu sieben Kilogramm Kunststoff pro Stunde zu verarbeiten. Zum Vergleich: Andere Drucker schaffen 50 Gramm pro Stunde. Von dieser leistungsstarken Innovation können auch Werkzeughersteller enorm profitieren.

Nachhaltige Materialien erobern den 3-Druck

Neben der Optimierung der Geschwindigkeit steht die Entwicklung biologisch abbaubarer Materialien im Fokus. Forschern der Universität Singapur ist es gelungen, eine Turbinenschaufel für Wasserkraftwerke aus einem eigens hergestellten Zellulosematerial additiv herzustellen – ganz ohne Kunststoff. Einzig ein pilzähnlicher Mikroorganismus dient als Basis. Einzig ein pilzähnlicher Mikroorganismus dient als Basis. Lose Zellulosefasern werden miteinander verbunden, der Mikroorganismus wird als natürlicher und sich selbst-produzierender Klebstoff verstanden. Wie das Verfahren genau funktioniert, bleibt indes noch geheim. Es werden nun Industriepartner gesucht, die das System zur Marktreife führen. Bislang klar ist jedoch, dass der pilzartige Klebstoff extrem stabil, leicht und einfach in die gewünschte Form zu bringen ist. Der große Pluspunkt: die umweltfreundliche Entsorgung dank der biologischen Abbaubarkeit des Pilzes.

Hautnah erleben kann man diese neuen Technologien und Lösungen bei der #Eisenwarenmesse2020 in Köln. Natürlich gibt es darüber hinaus auch zahlreiche weitere Einblicke in die neusten technischen Entwicklungen einer der innovativsten Branchen unserer Zeit. Seien Sie dabei!