Wie ist der aktuelle Stand des 3D-Drucks in Australien?
Wenn man an Australien denkt, kommen einem viele Dinge in den Sinn: das Outback, eine einzigartige Tierwelt, atemberaubende Landschaften, Surfen und vieles mehr. Die additive Fertigung kann nun zu dieser Liste hinzugefügt werden. Der 3D-Druck hat sich in Australien in den letzten Jahren rasant entwickelt, und obwohl der Sektor noch hinter Giganten wie den USA und China zurückliegt, sieht die Zukunft der additiven Fertigung in diesem Land sicherlich rosig aus.
Um den aktuellen Stand des 3D-Drucks in Australien besser zu verstehen, haben wir uns mit zwei Personen unterhalten, die das Wachstum der Branche aus einer einzigartigen Perspektive betrachten. Gönül Serbest ist die Beauftragte des Bundesstaates Victoria für Europa, den Nahen Osten, die Türkei und Afrika und arbeitet derzeit in Paris. Sie setzt sich für die Unterstützung von Unternehmen aus Victoria ein und hilft ihnen, international zu expandieren, insbesondere in Bereichen wie der modernen Fertigung. Außerdem sprachen wir mit Dr. Yang Tian und Professor Aijun Huang, dies sind die Leiterin und der Direktor des Monash Centre for Additive Manufacturing (MCAM).
Tom Jarvis vom MCAM mit einer der Lösungen des Instituts (Bild: MCAM)
Wir sprachen mit ihnen über die aktuelle Entwicklung des 3D-Drucks in Australien, bemerkenswerte AM-Anwendungen aus dem Land down under, Hindernisse, die noch überwunden werden müssen, und Zukunftsaussichten.
Wo steht der 3D-Druck in Australien?
Um einzuordnen, wie es um den 3D-Druck in Australien steht, werfen wir zunächst einen Blick auf die Zahlen. Expert Market Research schätzt, dass der australische 3D-Markt im Jahr 2024 einen Wert von 692,45 Mio. AUD (ca. 447,39 Mio. USD) hat und rechnet mit einem jährlichen Wachstum von 18,7 %. Das bedeutet, dass der Markt bis 2034 einen Wert von 3,85 Mrd. AUD erreichen könnte, wenn er sich weiter so entwickelt. Dr. Tian wies auch darauf hin, dass die Pandemie eine wichtige Rolle bei diesem Wachstum spielte und erklärte: „Der AM-Sektor in Australien hat ein erhebliches Wachstum erlebt, insbesondere als Reaktion auf die Schwachstellen in den traditionellen Lieferketten, die durch die COVID-19-Pandemie deutlich wurden.“
Das Wachstum wurde auch durch andere Faktoren angetrieben. Erstens kommen immer mehr große Namen aus dem Land, insbesondere aus Victoria, was Serbest darauf zurückführt, dass der Staat als „Wissensstaat“ in der Forschung führend ist. Sie erklärt weiter: „Victoria ist die Heimat einiger der innovativsten australischen 3D-Druckunternehmen, wie SPEE3D, Titomic, Conflux Technology und Additive Assurance. Diese Unternehmen leisten Pionierarbeit bei der additiven Fertigung von Metallen, bei Kaltgusstechnologien und bei Qualitätssicherungslösungen, die weltweit eingesetzt werden.“
Tatsächlich hat das Kaltgasspritzen (Cold Spray Additive Manufacturing) in diesem Land eine Renaissance erlebt, nicht zuletzt dank führender Unternehmen wie SPEE3D und Titomic. Diese beiden Unternehmen haben sich nicht nur lokal, sondern auch weltweit einen guten Namen gemacht. So werden die Lösungen von SPEE3D unter anderem in den Vereinigten Staaten, Japan und dem Vereinigten Königreich eingesetzt. Dies ist besonders für den Verteidigungssektor von Bedeutung. Auch Titomic ist sowohl in den USA als auch in Europa vertreten.
Cold Spray AM, einschließlich der Technologien von SPEE3D (im Bild) und Titomic, spielen im australischen 3D-Druck eine wichtige Rolle. (Bild: SPEE3D)
Das Kaltgasspritzen ist aber nicht die einzige Technologie, die in Australien zu finden ist, auch wenn sie stark vertreten ist. Serbest bestätigt: „Australien verfügt über Fachwissen in einem breiten Spektrum von additiven Fertigungstechnologien, darunter 3D-Druck von Metallen, Kaltgasspritzen und polymerbasierte Verfahren.“
Trotz der relativ ausgereiften Präsenz von Unternehmen der additiven Fertigung in Australien kann der Anstieg des 3D-Drucks jedoch nicht nur darauf zurückgeführt werden. Vielmehr spielen auch ein florierendes Forschungszentrum und die Unterstützung der Regierung eine wichtige Rolle. Sowohl die nationalen als auch die regionalen Regierungen in Australien haben sich verpflichtet, die Entwicklung der additiven Fertigung in der Region zu unterstützen, oft in enger Verbindung mit Forschungs- und Unternehmensaktivitäten. So hat die Regierung des Commonwealth kürzlich 58 Millionen Dollar für die Einrichtung des Additive Manufacturing Cooperation Research Centre (AMCRC) bereitgestellt. Diese von der Industrie geleitete Organisation zur kollaborativen Forschungsfinanzierung soll sich auf die Förderung des australischen AM-Sektors konzentrieren und ist eine 271-Millionen-Dollar-Initiative zur Neugestaltung des australischen Fertigungssektors.
Darüber hinaus wurde das unglaubliche Wachstum der additiven Fertigung in Australien im vergangenen Jahr deutlich, als es Partnerland der Formnext 2024 war. Serbest erklärt: „Partnerland auf der Formnext 2024 zu sein, war ein wichtiger Meilenstein, der die australischen Fähigkeiten auf der globalen Bühne präsentierte. Global Victoria war mit einem eigenen Stand vertreten, an dem zwölf Unternehmen und Universitäten aus Victoria vertreten waren, um unsere Spitzenforschung und unser Fachwissen in der Industrie zu präsentieren. Es war das zweite Jahr in Folge, dass Victoria an der Formnext teilnahm, was unser Engagement für den globalen Sektor der additiven Fertigung unterstreicht. Victoria wird auch bei der diesjährigen Ausgabe der Formnext im November 2025 wieder dabei sein und unsere Unternehmen weiterhin beim Aufbau internationaler Partnerschaften und der Erweiterung ihrer Reichweite unterstützen.„
MCAM ist ein führendes Forschungszentrum für additive Fertigung in Australien (Bild: MCAM)
Was die Forschung anbelangt, so gibt es in Victoria vor allem eine starke Konzentration von großen Universitäten, die den 3D-Druck zunehmend einsetzen. Das Monash Centre for Additive Manufacturing (MCAM) beispielsweise verfügt über eine Reihe von 3D-Metalldruckern und, darunter den größten 3D-Metalldrucker in Australien. Als ISO9001-zertifizierte Forschungsplattform verfügt das MCAM über alles, was für die Bereitstellung von Forschungsdienstleistungen und Fachwissen erforderlich ist, darunter 3D-Drucker für Pulverbett- und Depositionsverfahren sowie Werkzeuge für den Bedarf nach und vor dem Druck.
Bemerkenswerte 3D-Druck-Anwendungen
Jetzt wissen wir also, wie der aktuelle Stand des 3D-Drucks in Australien ist. Aber wie wird er genutzt? Laut Serbest und Dr. Tian auf viele verschiedene Arten! Serbest stellt fest: „Am stärksten verbreitet ist er in Bereichen wie Luft- und Raumfahrt, Verteidigung, medizinische Geräte und erneuerbare Energien. Die Unternehmen nutzen die additive Fertigung, um leichte Komponenten herzustellen, kritische Infrastrukturen zu reparieren und patientenspezifische medizinische Implantate zu entwickeln. Die starke industrielle Basis und das Forschungsökosystem Victorias waren der Schlüssel zur beschleunigten Einführung dieser Technologien.“ Dieser Trend wird durch die Nachrichten aus dem Land bestätigt. Vor allem im Verteidigungsbereich hat Australien dank wichtiger Akteure wie SPEE3D seine Kompetenz unter Beweis gestellt.
Darüber hinaus ist der Bundesstaat Victoria jedoch nicht der einzige, der in den 3D-Druck investiert. New South Wales, das im Süden an Victoria grenzt, kündigte im August 2024 an, dass die Minns-Labor-Regierung den Einsatz des 3D-Drucks zur Bekämpfung der Wohnungs- und Obdachlosenkrise vorantreiben werde. Unter Hinweis auf die Vorteile des 3D-Drucks in Bezug auf Kosten- und Zeitersparnis – letzteres ist von besonderer Bedeutung, da der Bau innerhalb von 16 Wochen abgeschlossen werden kann, während bei herkömmlichen Verfahren 40 Wochen benötigt werden – möchte die Regierung 3D-Technologien für den Bau von Sozialwohnungen einsetzen.
Das geplante 3D-Druck-Gehäuseprojekt in Australien (Bild: Contour3D)
Die Wissenschaft ist ebenfalls ein Bereich, in dem wichtige Anwendungen für den 3D-Druck zu finden sind. Laut Dr. Tian ist das MCAM beispielsweise an einer Reihe von wichtigen AM-Projekten in den Bereichen Luft- und Raumfahrt, Gesundheitswesen, Eisenbahn, Energie, unterstützungsfreier 3D-Druck, Legierungen der nächsten Generation und Qualifizierungswege beteiligt. Insbesondere die drei letztgenannten Projekte zeigen, wie wichtig die starke akademische Tradition Australiens ist.
Diese Art von Forschungsanwendungen sind der Schlüssel zum Fortschritt des 3D-Drucks nicht nur in Australien, sondern weltweit. So wird die Einführung von Qualifizierungsverfahren für AM-Teile in regulierten Branchen wie der Luft- und Raumfahrt und dem Gesundheitswesen dazu beitragen, Zuverlässigkeit und Sicherheit zu gewährleisten, während neue Legierungen auf Titan- und Nickelbasis, die für AM-Prozesse optimiert sind, in vielen Bereichen bessere mechanische Eigenschaften ermöglichen werden.
Unter den erwähnten Projekten erwähnt Dr. Tian auch, dass MCAM an der Entwicklung von flugtauglichen AM-Teilen, AM-TiTA-Implantaten, KI-gestützter Topologieoptimierung für Implantate, On-Demand-AM für veraltete Teile in Zügen, 3D-gedruckten wasserstoffbetriebenen landgestützten Turbinenverbrennungsmotoren, Komponenten für die Kohlenstoffabscheidung und Biomassepyrolyse sowie Raketen arbeitet, um nur einige zu nennen. Eine Reihe, die das wahre Potential für die additive Fertigung in Australien sowie die Reife des 3D-Drucks und seine Fähigkeit, für Endverbrauchsteile in vielen Branchen eingesetzt zu werden, zeigt.
Bestehende Hindernisse
Auch wenn wir in Australien ein unglaubliches Wachstum des 3D-Drucks erlebt haben, heißt das nicht, dass es nicht noch Hindernisse zu überwinden gäbe. Dr. Tian bestätigt: „Trotz erheblicher F&E-Investitionen bleibt die australische AM-Industrie hinter den Weltmarktführern wie den USA, Deutschland und China zurück und erwirtschaftet nur 10-20 % von deren Umsatz. Die Ursache für die schwache Leistung Australiens liegt in einer Kombination mehrerer Faktoren: unzureichende Kenntnisse der Industrie über AM-Technologien, das Fehlen von AM-Qualifizierungsverfahren und Unsicherheit über die Zuverlässigkeit von AM.“
Am MCAM hergestellte Teile. Die Forschungseinrichtung ist führend bei der Entwicklung des 3D-Drucks in Australien.
Zum Glück sind Hochschulen und Institutionen wie MCAM die perfekte Lösung. Dr. Tian merkt an, dass Monash bereits eine wichtige Rolle bei der Förderung von AM durch Forschung, Zusammenarbeit mit der Industrie und Kommerzialisierungsbemühungen gespielt hat. Ihre Arbeit hat zusammen mit anderen wie der Deakin University, dem RMIT, der University of Sydney und der University of Wollongong wesentlich zum Wachstum und zur Entwicklung von AM in Australien beigetragen.
Dr. Tian verweist insbesondere auf Lösungen wie die Zusammenarbeit mit Unternehmen zur Entwicklung maßgeschneiderter AM-Lösungen, die Schaffung standardisierter Wege für die Qualifizierung von AM-Bauteilen, das Angebot von industrieorientierten Doktorandenprogrammen und Praktika sowie innovative neue Verfahren zur Kostenreduzierung als den Weg nach vorn in Australien. Alles Bereiche, in denen Forschungseinrichtungen und staatliche Stellen weiterhin eine wichtige Rolle spielen werden.
Wie sieht die Zukunft des 3D-Drucks in Australien aus?
Wie wird es in Australien weitergehen? Es versteht sich von selbst, dass ein kontinuierliches Wachstum zu erwarten ist. Obwohl Australien noch weit von AM-Machtzentren wie den USA und China entfernt ist, etabliert sich das Land schnell als wichtiger Akteur. Dr. Tian bestätigt: „Die Zukunft von AM in Australien sieht vielversprechend aus, mit zunehmender Unterstützung durch Regierung und Industrie. Da AM-Technologien immer kosteneffizienter und leichter anwendbar werden, ist mit einer zunehmenden Verbreitung zu rechnen, insbesondere bei KMUs. Zu den wichtigsten Trends gehören: die Expansion in kritische Sektoren wie die Verteidigungs-, Raumfahrt- und biomedizinische Industrie; die Entwicklung kostengünstiger AM-Technologien, um die Eintrittsbarrieren zu senken; das Wachstum hybrider und mobiler AM-Lösungen, die eine flexible Fertigung auf Abruf ermöglichen; und eine starke Zusammenarbeit zwischen Industrie und Hochschulen, die sicherstellt, dass Forschung in kommerzielle Anwendungen umgesetzt wird.“
Darüber hinaus kann der Einsatz der additiven Fertigung auch zum Wachstum anderer Sektoren in Australien beitragen. Dr. Tian erklärt: „Die additive Fertigung hat das Potential, den australischen Fertigungssektor zu revolutionieren und ihn widerstandsfähiger, flexibler und wettbewerbsfähiger im globalen Maßstab zu machen. Mit kontinuierlichen Investitionen in Forschung, Zusammenarbeit und Bildung kann sich Australien als führendes Land im Bereich der fortschrittlichen Fertigung positionieren und AM nutzen, um innovative Produkte und Lösungen zu entwickeln, die den Anforderungen einer sich schnell verändernden Welt gerecht werden.“
Die australische Armee nutzt den 3D-Druck unter anderem für Automobilanwendungen.
Dies ist eine Position, die von der Regierung geteilt wird, insbesondere von der des Bundesstaates Victoria. Serbest schlussfolgert: „Die Zukunft der additiven Fertigung in Australien ist vielversprechend. Die kontinuierlichen Fortschritte in den Bereichen Automatisierung, Künstliche Intelligenz und nachhaltige Materialien werden die Branche weiter wachsen lassen. Da die Unternehmen die additive Fertigung weiterhin in die Mainstream-Produktion integrieren, erwarten wir eine zunehmende Akzeptanz in den Bereichen Infrastruktur, Energie und Raumfahrttechnologien. Victoria wird weiterhin an vorderster Front stehen und die Zusammenarbeit zwischen Industrie und Forschungseinrichtungen fördern, um neue Durchbrüche und globale Wettbewerbsfähigkeit voranzutreiben.“
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