{"id":29515,"date":"2021-05-13T00:01:20","date_gmt":"2021-05-12T22:01:20","guid":{"rendered":"https:\/\/www.3dnatives.com\/de\/?p=29515"},"modified":"2024-01-23T11:49:07","modified_gmt":"2024-01-23T10:49:07","slug":"additive-fertigung","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.3dnatives.com\/de\/additive-fertigung\/","title":{"rendered":"Was ist additive Fertigung?"},"content":{"rendered":"

Weit davon entfernt, nur ein Gadget oder eine Spielerei f\u00fcr Hobbyisten zu sein, ist die additive Fertigung viel mehr eine technologische Revolution. Wie das Adjektiv „additiv“ bereits andeutet, funktioniert dieses Verfahren durch das Hinzuf\u00fcgen von Materialien. Schichten von Materialien werden solange aufeinander gestapelt, bis das gew\u00fcnschte Objekt entsteht. Dieses so genannte additive Verfahren erm\u00f6glicht es, Teile auf Anfrage nach einem pr\u00e4zisen 3D-Modell zu fertigen. Logischerweise steht diese Technologie im Gegensatz zu subtraktiven Fertigungsverfahren (Fr\u00e4sen, Zerspanen, Spritzgie\u00dfen usw.), bei denen Material ver\u00e4ndert und entfernt wird, um ein Teil zu erhalten.<\/p>\n

1986 von Charles Hull mit dem Stereolithografie-Verfahren<\/a> erfunden, ist die additive Fertigung heutzutage eine Technologie, die in vielen Bereichen eingesetzt wird. Ob in der Automobil-, Luftfahrt-, Medizin- oder Konsumg\u00fcterbranche – der 3D-Druck<\/a> ist nicht mehr wegzudenken. Die vielen Patente, die seit seiner Erfindung angemeldet wurden, haben dazu gef\u00fchrt, dass sich die Technologie weiterentwickelt hat und in verschiedenen M\u00e4rkten anwendbar ist. Die additive Fertigung bietet ihren Anwendern mehrere Vorteile gegen\u00fcber traditionellen Fertigungsmethoden – insbesondere in Bezug auf Flexibilit\u00e4t, Kostenreduzierung und Zeitersparnis – und hat seit 1986 viele Fachleute in ihren Bann gezogen. Dank der vielen verschiedenen M\u00f6glichkeiten an Verfahren und Materialien, die auf dem Markt verf\u00fcgbar sind, gestalten sich die Anwendungen vielf\u00e4ltig.<\/p>\n

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Mit der FDM-Technologie erstellte Modelle (Bildnachweis: OneMaker Group)<\/p><\/div>\n

Die Anf\u00e4nge der Technologie<\/h3>\n

Eines ist sicher: Der Markt der additiven Fertigung hat sich seit seinen Anf\u00e4ngen stark weiterentwickelt – darunter wichtige Meilensteinen und Innovationen, die ihre Geschichte gepr\u00e4gt haben. Einer der Wichtigsten ist selbstverst\u00e4ndlich die Kommerzialisierung des ersten 3D-Druckers Ende 1988 durch die von Charles Hull mitbegr\u00fcndete Firma 3D Systems<\/a>. Es folgten viele weitere Entdeckungen, wie das erste bewohnte 3D-gedruckte Haus, der erste 3D-Drucker, der ins All geschickt wurde, oder das erste erfolgreiche Bioprinting-Projekt im Jahr 2011, das den 3D-Druck einer Niere erm\u00f6glichte.<\/p>

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Obwohl die additive Fertigung heutzutage demokratisiert ist, war das nicht immer der Fall. Zu Beginn waren die meisten 3D-Druckverfahren patentiert, wodurch die M\u00f6glichkeiten und die verf\u00fcgbaren Maschinen eingeschr\u00e4nkt waren. Im Laufe der Zeit wurden diese verschiedenen Technologien f\u00fcr die \u00d6ffentlichkeit zug\u00e4nglich, und so begannen mehr Anwender, sie zu \u00fcbernehmen. In diesem Sinne spielte die RepRap-Bewegung (Rapid Replication) eine gro\u00dfe Rolle, die die Einf\u00fchrung der additiven Fertigung ab 2005 beschleunigte. Hierbei handelt es sich um ein Projekt, bei dem die verschiedenen Elemente eines 3D-Druckers mit dem 3D-Drucker selbst gedruckt werden k\u00f6nnen. Zu diesem Zeitpunkt entstand eine der wichtigsten Gemeinschaften der additiven Fertigung: die Maker-Community. Diese Community versammelt Heimwerker, DIY- und 3D-Druck-Enthusiasten und wird nun durch 3D-Drucker als Baus\u00e4tze<\/a> symbolisiert.<\/p>\n

Materialien in der additiven Fertigung<\/h3>\n

Obwohl es viele verschiedene additive Fertigungsverfahren gibt, beginnen sie alle mit dem gleichen Schritt: Ein digitales Modell, das entweder erstellt oder wiederhergestellt wurde, wird mit einer CAD-Software<\/a> in das STL-Format umgewandelt, bevor es von einem 3D-Drucker verwendet werden kann.<\/p>\n

Je nach Technologie variieren die von 3D-Druckern verwendeten Materialien. Am beliebtesten sind zweifelsohne Kunststoffe<\/a>, die mit verschiedenen Verfahren, wie FDM, Stereolithographie oder Lasersintern, kompatibel sind. Diese verwenden das Material in unterschiedlichen Ausf\u00fchrungen: FDM ben\u00f6tigt ein thermoplastisches Filament, SLA ein fl\u00fcssiges Harz und SLS ein Polymerpulver. Andere Materialien, wie z. B. Metall im Laserschmelzverfahren, sind ebenfalls weit verbreitet. Au\u00dferdem „konkurrieren“ Kunststoffe mit einigen Metallen. PEEK und PEKK zum Beispiel gelten als Hochleistungsthermoplaste und haben \u00e4hnliche mechanische Eigenschaften wie Metalle. Mit der Zeit entdecken Unternehmen zudem neue Materialien, die im additiven Fertigungsprozess eingesetzt werden k\u00f6nnen, wie z. B. menschliche Zellen oder Verbundwerkstoffe. Wenn Sie mehr \u00fcber die verschiedenen Technologien und Materialien im Bereich der additiven Fertigung erfahren m\u00f6chten, k\u00f6nnen Sie unsere ausf\u00fchrlichen Leitfaden<\/a> konsultieren.<\/p>\n

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3D-Druckteile gefertigt mit SLS-Technologie (Bildnachweis: BMW)<\/p><\/div>\n

Vielf\u00e4ltige Anwendungen der additiven Fertigung<\/h3>\n

Historisch gesehen ist die additive Fertigung eine Technologie f\u00fcr das Rapid Prototyping. Seit mehr als 20 Jahren wird die Technologie jedoch auch zur Herstellung von Werkzeugteilen f\u00fcr Fabriken und andere Montagelinien eingesetzt. In letzter Zeit, mit der Weiterentwicklung von 3D-Materialien und -Prozessen, hat die Industrie begonnen, neben Prototypen auch Endprodukte durch 3D-Druck herzustellen. Dies ist vor allem in der Luft- und Raumfahrt der Fall, in der viele Teile, wie z. B. Turbinen, inzwischen in 3D gedruckt werden. Auch in der Konsumg\u00fcter-Industrie findet die additive Fertigung mehr und mehr Anwendung. Das kann man gut an Sportmarken, wie z. B. Adidas erkennen, die mittlerweile Hunderte von Produkten mit dem 3D-Druck herstellen.<\/p>\n

Auch die Automobilindustrie<\/a> ist ein gro\u00dfer Fan von 3D-Technologien. Ford zum Beispiel hat bereits 1988 einen 3D-Drucker angeschafft, um die Prototypenphase zu beschleunigen. Einige Jahre sp\u00e4ter folgten andere Unternehmen dem Beispiel von Ford, bis die additive Fertigung schlie\u00dflich zu einer unverzichtbaren Technologie f\u00fcr den Automobilsektor wurde. Passende Beispiele hierf\u00fcr sind BMW und General Motors, welche beide vor Kurzem Zentren f\u00fcr die additive Fertigung er\u00f6ffnet haben.<\/p>\n

Au\u00dferdem ist die additive Fertigung heutzutage vor allem in Branchen pr\u00e4sent, in denen Flexibilit\u00e4t und niedrige Produktionskosten erforderlich oder gew\u00fcnscht sind. In der Baubranche zum Beispiel nutzen immer mehr Unternehmen den 3D-Druck, um H\u00e4user und andere Geb\u00e4ude zu errichten. Unternehmen wie beispielsweise ICON und WASP haben sich auf diesen Bereich spezialisiert. Auch in der Medizin spielt die Technik eine sehr wichtige Rolle. Das sogenannte Bioprinting<\/a> wird von vielen als die Zukunft der Medizin angesehen. Von Prothesen und Operationsschablonen bis hin zu biologisch gedruckten Organen erm\u00f6glicht es dem medizinischen Personal, f\u00fcr jeden Patienten die richtige Versorgung zu gew\u00e4hrleisten.<\/p>\n

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3D-Drucker von Stratasys halfen bei der Bew\u00e4ltigung des Mangels an medizinischen Ger\u00e4ten w\u00e4hrend der Gesundheitskrise (Bildnachweis: Le Parisien\/Damien Licata Caruso)<\/p><\/div>\n

Wichtige Akteure auf dem Markt der additiven Fertigung<\/h3>\n

Seit der Gr\u00fcndung durch Charles Hull haben sich mehrere Unternehmen auf dem Markt der additiven Fertigung etabliert. Marktf\u00fchrer ist der israelisch-amerikanische Gigant Stratasys<\/a>. Das Unternehmen stellt seit 1989 3D-Drucker her, wobei es als erstes den Fused Deposition 3D-Druck<\/a> entwickelt hat, und bietet heute f\u00fcr jeden Bereich spezielle Maschinen sowie angepasste Materialien an. Nat\u00fcrlich ist auch das von Charles Hull gegr\u00fcndete Unternehmen 3D Systems ein wichtiger Akteur auf dem Markt. Wie Stratasys bietet auch 3D Systems viele Maschinen und Dienstleistungen rund um den 3D-Druck an. Formlabs ist hingegen wahrscheinlich das renommierteste Unternehmen im Bereich des Harz-3D-Drucks, das sich auf SLA-3D-Drucker spezialisiert hat. Ein weiteres gro\u00dfes Unternehmen in diesem Sektor ist HP. Das Unternehmen, das f\u00fcr seine Drucker und andere Computerger\u00e4te bekannt ist, ist heute weltweit f\u00fchrend im 3D-Druck und bietet seine Maschinen in vielen Bereichen an. Nicht zuletzt ist auch das 2015 gegr\u00fcndete Desktop Metal \u00e4u\u00dferst erw\u00e4hnenswert, welches schnell gewachsen ist und sich zu einem sehr wichtigen Unternehmen in der additiven Fertigungsgemeinschaft entwickelt hat, insbesondere seit der \u00dcbernahme von EnvisionTEC<\/a>, einem der historischen Marktf\u00fchrer im Bereich der additiven Fertigung von Harz.<\/p>\n

Auf der anderen Seite des Atlantiks haben sich auch andere Unternehmen zu wichtigen Akteure auf dem Markt der additiven Fertigung entwickelt. Unternehmen wie Prodways, Materialise und Ultimaker setzen ihre Technologien in ganz Europa ein und erm\u00f6glichen es vielen Firmen, ihre Produktionsmethoden zu ver\u00e4ndern. In Deutschland geh\u00f6ren EOS und Trumpf als etablierte Unternehmen zu den wichtigsten Herstellern im 3D-Druck. Nicht zuletzt verzeichnet Asien schnelle Fortschritte, vor allem China, wo viele Hersteller Desktop-FDM-Maschinen anbieten, wie XYZPrinting und Creatbot. Dies sind nur einige wenige Beispiele von unz\u00e4hligen Herstellern, H\u00e4ndlern, Resellern und Service in der additiven Fertigung.<\/p>\n

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Die Messe Formnext 2018 in Frankfurt (Bildnachweis: Mesago\/Thomas Masuch)<\/p><\/div>\n

Haben Sie bereits Erfahrungen mit der additiven Fertigung gemacht? Lassen Sie uns dazu einen Kommentar da, oder teilen Sie es uns auf Facebook<\/a>\u00a0oder\u00a0LinkedIN<\/a>\u00a0mit. M\u00f6chten Sie au\u00dferdem eine Zusammenfassung der wichtigsten Neuigkeiten im 3D-Druck und der additiven Fertigung direkt und bequem in Ihr Postfach erhalten? Dann registrieren Sie sich jetzt f\u00fcr unseren\u00a0w\u00f6chentlichen Newsletter<\/a>.<\/p>\n

*Titelbildnachweis: Symop<\/em><\/p>\n

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