10 Anwendungen der 3D-Drucktechnik für militärische Zwecke

Vor einigen Jahren gelang es einem Amerikaner die erste 3D-gedruckte Handfeuerwaffe herzustellen und zum ersten Mal wurde der Welt klar, dass mit dem 3D-Druck auch Schaden angerichtet werden kann. Die Folge war, dass amerikanische Rechtssprecher die Herstellung von 3D-gedruckten Waffen und Munition untersagten. Nichtsdestotrotz wurde das Potential der Technologie in den Verteidigungsministerien und Rüstungsindustrien  der Welt erkannt. Sehen Sie hier 10 Anwendungsmöglichkeiten des 3D-Druck für militärische Zwecke.

1. Russland und seine 3D gedruckten Panzer

Im Mai 2015 auf der jährlichen Militärparade in Moskau auf dem Roten Platz zum Tag des Sieges über Nazi-Deutschland, wurde ein kolossaler Panzer erstmals der Öffentlichkeit vorgestellt – der T14. Dieses militärische Kampffahrzeug wurde von der Firma Electronmashina entwickelt, einem Hersteller für gepanzerte Fahrzeuge für die Rüstungsindustrie und gehört der Armata-Familie an. JSC ist Teil des staatlichen Rüstungskonzerns Uralvagonzavod und begann 3D-Drucktechnologie für ihre neue Armata-Serie einzusetzen.

Bislang handelt es sich bei den gedruckten Teilen um Prototypen, mit denen Funktionalitätstests simuliert wurden, um die Mechanik und Funktionalität zu prüfen. Zur Zeit arbeitet die staatliche Rüstungsfirma JSC daran Titaniumteile additiv zu fertigen. Sie erwarten, dass das Verfahren in den nächsten Monaten die hohen Sicherheitsstandards der Industrie erfüllen kann und anschließend als Standardverfahren zur Produktion von Serienteilen angewendet werden kann.

2. 3D-gedruckte Raketen

Raytheon, der führende Hersteller für Lenkflugraketen aus den USA, hat damit begonnen mit 3D-Druck zu experimentieren. Die jüngste Akquisition von 3D-Druckern dient hauptsächlich der Produktion von Ersatzteilen für Raketen, gleichzeitig wird damit der Ersetzungsprozess beschleunigt. Zusätzlich dazu werden in Zukunft 3D-gedruckte Schalt- und Lenksysteme erwartet.

Die additive Fertigung auf Basis von Metall ermöglicht die Herstellung von ganzen Teilen, die vorher zusammen geschweißt werden mussten. Durch diese Technologie wird der Materialverbrauch verringert und gleichzeitig die Größe und Positionierung von inneren Elementen wie Sprengstoff, Sensoren und etc. optimiert. In Zukunft soll es möglich Raketen direkt im Kampfgebiet herzustellen.

3. 3D-gedruckte Rationen für Soldaten

Forscher der US Army haben damit begonnen 3D-gedrucktes Essen für Soldaten im Kampfgebiet herzustellen. Die Idee ist es Rationen herzustellen, die auf die individuell Nahrungsgewohnheiten des jeweiligen Soldaten angepasst werden, sodass jeder Soldat sein personalisiertes Essen bekommt. Um die jeweiligen Bedürfnisse jedes Soldaten herauszufinden, wurde ein Gerät entwickelt, das die einzelnen Bedürfnisse misst. Anschließend kann ein spezieller Drucker ein Pulvershake oder einen Riegel herstellen, um jene Bedürfnisse zu decken. Obwohl die Umsetzung der Idee erst in den nächsten 10-15 Jahren erwartet wird, ist es erwiesen, dass gedrucktes Essen für militärische Zwecke immer wichtiger wird.

4. Drohne zur Bekämpfung von Landminen

Eine weitere Anwendung von 3D-Druck zu militärischen Zwecken ist ein komplett 3D-gedruckte Drohne, die völlig ohne menschliche Beteiligung Landminen aufspüren und beseitigen kann. Die Drohne wurde durch die Crowdsourcing-Plattform Kickstarter finanziert und trägt den Namen „Mine Kafon Drone”. Die Idee, die dahinter steckt, hat einen humanitären Ursprung. Weltweit sind etwa 100 Millionen Minen in ehemaligen Kriegsgebieten vergraben und täglich sterben bis zu 10 Personen daran oder werden verstümmelt.

Die Antiminen-Drohne Kafon geht dabei in 3 Schritten vor: Der erste Schritt besteht im Mapping bzw. in der Eingrenzung des Landabschnitts. Im zweiten Schritt wird der Bereich gescannt, wobei die genauen Postionen der Minen gespeichert werden. Im letzten Schritt platziert die Drohne einen ballförmigen Detonator auf jede lokalisierte Mine, um sie aus sicherer Entfernung sprengen zu können. Diese herausragende Idee übertrifft bisherige Methoden zur Minenaufspürung in Sachen Schnelligkeit, Sicherheit und Kosten bei weitem.

5. Kriegsverletzungen mit 3D-Bioprinting behandeln

Das US-Militär begann im Jahr 2014 in Bioprinting für militärische Zwecke zu investieren. Das Ziel ist es Hautzellen mit Hilfe eines 3D-Druckers auf die Wunden der Kriegsverletzten zu drucken, um vollständige Regenerierung zu ermöglichen. Bei 10- 30 % der Kriegsverletzungen handelt es ich um Brandwunden, dessen Narben die Beweglichkeit des Opfers für immer beeinträchtigen. Forscher des Armed Forces Institute of Regenerative Medicine (AFIRM) machen große Fortschritte dabei die Haut mit hochqualitativen Gewebematerial zu regenerieren, das sowohl Schweißdrüsen, angepasste Hautpigmentation und Hautfollikel wiederherstellt.

Die verbrannte Stelle wird zunächst gescannt, um eine digitalisierte „Landkarte” von der Verletzung zu erstellen. Anhand dieser Karte orientiert sich der Druckkopf und bewegt sich wie ein normaler Farbdrucker über die zu behandelnde Stelle. Statt Farben befinden sich jedoch verschiedene Zellentypen in den Tintenpatronen und werden Schicht für Schicht versprüht bis ein neues Gewebe entsteht.

6. 3D-Druck in der israelischen Luftwaffe

Eine weitere Anwendungsmöglichkeit der additiven Fertigung für militärische Zwecke ist die Integration von 3D-gedruckten Teilen in israelischen Kampfjets und Helikoptern. Mit dem aus den USA importierten Drucker wurden bereits erfolgreiche Tests an der größten unbemannten israelischen Drohne Eitan durchgeführt. Die verbauten Teile stammen sowohl aus einem leistungsfähigen Plastik als auch aus Metall. Der verwendete 3D-Drucker wurde nicht weiter erwähnt, kostet aber „mehrere Hundertausend Euro” und stammt aus den USA.

Die Luftfahrtindustrie bedient sich schon seit langem der 3D-Druck-Technologie, da sie einige Vorteile mit sich bringt. Zum einen wird durch das geringere Gewicht der 3D-gedruckten Teile erheblich an Treibstoff gespart. Zum anderen können Ersatzteile schnell und kostengünstig hergestellt werden. Das Ziel ist es in Zukunft komplette Kampfjets samt Motor zu drucken.

7. 3D-Druck als Lösung für Logistikprobleme auf Flugzeugträgern

Eins der größten Probleme auf Flugzeugträgern ist der geringe Lagerplatz für die großen Mengen an Vorräte. Flugzeugträger sind oft für mehrere Wochen und Monate auf Meermissionen und daher von Nachschubseinheiten abgeschnitten. 2014 plante die US Navy daher ihre Flugzeugträger wie die Sussex mit 3D-Druckern auszustatten. Das Projekt trägt den Namen „Print the Fleet“. Die Flugzeugträger wären damit in der Lage Ersatzteile und andere wichtige Materialien unabhängig vom Nachschub autonom herzustellen. Mit der additiven Fertigung könnten sie so Teile On Demand herstellen und dadurch logistische Probleme signifikant verringern.

8. 3D-gedruckte Teile in der Britischen Air Force

Die Britische BEA Systems Gruppe entwickelte 2014 3D-gedruckte Teile, die in ihre Tornado GR4 Fighter der Royal Air Force implementiert wurden. Spezialisiert in Verteidigung und Luftfahrt hat BAE Systems die Cockpitschutzhaube, das Landesystem und Teile für das Luftanzugssystem gedruckt. Die Vorteile liegen erneut in der schnellen und günstigen Herstellung bei unter £ 100. Die additive Fertigung hat das Potential die Rüstungskosten erheblich zu senken.

9. Komplett 3D-gedruckte Kampfausrüstung

Die nächste militärische Anwendung des 3D-Drucks kommt ebenfalls aus den USA. Das US-Forschungslabor PEO Soldier untersucht derzeit die Möglichkeit die komplette Kampfausrüstung für Soldaten gänzlich drucken zulassen. Insbesondere zielt das Projekt darauf ab die allgemeine Performance zu verbessern, da die Ausrüstung mehr als 50 kg wiegt. Die Forscher wollen leichtere Rüstungsgegenstände entwickeln und unnötige Gadgets entfernen. Dabei wird der Soldat zu erst gescannt, um eine 3D Modell von seinem Equipment zu erlangen, anschließend wird analysiert wie man die Objekte gradliniger anordnen und entwickeln kann. Beispielsweise wurde schon ein biometrischer Sensor integriert, der Herzfrequenz, Blutdruck und Atmung überwacht.

10. 3D-geruckte Antipersonen-Minen

Auch wenn es sich hierbei nicht um scharfe Minen handelt, werden die Atrappen genutzt, um das Training der Soldaten zu verbessern. Die Firma EOD Life hat die YM-1 Minen entwickelt, um Militärübungen besser simulieren zu können. Auch wenn die Minen kein Sprengstoff im Inneren besitzen, signalisiert ein Buzzer beim Auftreten auf die Mine, dass der Soldat in einem echten Gefecht getroffen wäre. Diese per FDM-Technologie 3D-gedruckte Anwendung ist besonders interessant, da sie sehr günstig ist. Diese „Fake“-Mine kostet zwischen €66 und €77 und ist somit fast 10x billiger, als die üblichen Trainingsmittel.

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