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3D-Druck definiert die industrielle Zukunft neu

Neuigkeiten und Trends im Fokus der 2. Munich Technology Conference 2018

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Von Randy B. Hecht

Warum sich Additive Manufacturing (AM) so rasant durchsetzt? Die Antwort setzt die richtigen Fragen voraus. Und hier geht es nicht um die künftigen Möglichkeiten von Additive Manufacturing – sondern vielmehr um die Frage, welche Möglichkeiten, welchen Mehrwert, die Zukunft dank AM bringen wird.

Tatsächlich ist es sogar so, dass diese Technologie, auch als 3D-Druck bekannt, Zukunft als Begriff neu definiert. So stellt Gartner heute, 2018, drei Prognosen auf:

  • „75 % aller künftigen Flugzeuge für zivile wie für militärische Zwecke werden mit Motoren, Rahmen und weiteren Komponenten aus dem 3D-Drucker“
  • „25 % aller Chirurgen werden vor der eigentlichen Operation am Patienten an Modellen des Patienten aus dem 3D-Drucker trainieren.“
  • „20 % der 100 weltweit führenden Konsumgüter-Hersteller werden für kundenspezifische Produkte mit 3D-Druck arbeiten.“

Und Gartner geht davon aus, dass diese Entwicklungen nicht erst für die nächste Generation, sondern bereits bis 2021 Realität sein werden – in einem Zeitraum von gerade einmal 3 Jahren also.

„Wer nicht in die aktuelle Entwicklung der Industrie involviert ist, wird diese Prognosen und Zahlen als gewagt empfinden“, sagt Florian Mauerer, Leiter des Geschäftsbereichs Additive Fertigung bei Oerlikon. „Aber die technischen Möglichkeiten der additiven Fertigung und die damit verbundenen Geschäftsmodelle entwickeln sich in weiter zunehmendem Tempo. Längst sind sie in zahllosen Branchen und Anwendungsbereichen im Einsatz.“

Was bereits bei der 1. Münchner Technologie-Konferenz (MTC) mit Oerlikon und der TU München als Co-Sponsoren im Oktober 2017 präsentiert wurde, untermauert diese Aussagen. Ausnahmslos ist das Interesse der Vertreter aus Industrie, Wissenschaft, Politik und Verbänden an einer Neu-Auflage groß. Im Fokus wird der Austausch über die jüngsten Entwicklungen in unterschiedlichen Bereichen stehen:

Luftfahrtindustrie. Die Fortschritte, hier mit metallischen Werkstoffen, haben insbesondere Einfluss auf Leistungssteigerung, Sicherheit und verringerte Kohlendioxid-Emissionen. Die komplexen Geometrien, die im 3D-Druck realisiert werden können, verbessern die Funktionalität an jeder Stelle des Flugzeugs: vom Motor über die Turbinenteile bis hin zur Innenausstattung der Kabine. Mit Sicherheit werden die Vorteile von Gewichtseinsparungen und damit die langfristig zurückgehenden Auswirkungen auf die Umwelt Thema der nächsten MTC sein. Hier bleibt u.a. die Herausforderung zu diskutieren, wie die additive Fertigung sich tatsächlich umfassend in Design- und Produktionsabläufe integrieren lässt.

Inconel-Düse

Automobilindustrie. In der Vergangenheit war dieser Sektor entweder auf Massenproduktion oder auf kundenspezifische Fertigung ausgerichtet. Dank der additiven Fertigung wird es diese Entscheidung in Zukunft wohl nicht mehr brauchen. Vorteile des Additive Manufacturing sind sowohl die höhere Flexibilität in der Produktion als auch niedrigere Kosten für kundenspezifische Komponenten.

„Das gleicht der Erfindung eines durchgängig neuen Produktmanagementzyklus,“ erklärt Dr. Shawn Kelly, Leiter des Additive Manufacturing Competence Center bei Oerlikon in Charlotte, North Carolina. „Einschränkungen, die die Herstellung in der Vergangenheit ausbremsten, wiegen weniger schwer, komplexe Prozesse werden vereinfacht, Produktionszeiten verkürzt – und gleichzeitig werden die Kosten reduziert. Das zeigt die Praxis. Und wir sind gespannt darauf, auf der zweiten MTC zu hören, wo sich Investitionen in die neue Technologie bereits konkret rentiert haben.“

Ölfiltergehäuse

Medizin. Selbst wenn die Kommerzialisierung von F&E und Prototypenentwicklung hier nicht so rasant voranschreitet wie in Luftfahrt und Automotive – Fortschritte hier haben das Potenzial, unser Leben entscheidend zu verändern. Bei der 2. Münchner Technologie-Konferenz werden wir den Blick beispielsweise auf die maßgeschneiderte Anpassung von orthopädischen Geräten und Prothesen zur Mobilitätssteigerung richten. Auch bei der Herstellung von Zahnersatz und künstlichen Gelenken sind weitreichende Neuerungen zu erwarten. Und interessant ist auch, was man sich für eine zügigere Marktreife vor dem Hintergrund regulatorischer Herausforderungen in strategischer Hinsicht erhoffen kann.

Hüftimplantate

Energieerzeugung. Das Interesse der breiten Öffentlichkeit an Verbesserungen für die Umwelt ist groß. Insbesondere beim Einsatz von AM in der Produktion von Turbinenbauteilen erwartet man positive Auswirkungen hinsichtlich Energieeffizienz, reparaturbedingten Ausfallzeiten und Emissionswerten.

Turbinenschaufel

Industrie und Werkzeugbau generell. Die Industrialisierung von Additive Manufacturing in großem Stil ist ein Langzeitziel. Aber längst hat die Industrie das Potenzial von AM erkannt, wichtige Leistungskennzahlen zu erfüllen: Kostensenkung und Prozessstabilisierung gleichermaßen. Ein Zwischenschritt auf diesem Weg wird die Spezialisierung auf AM-Werkzeugdesign sein, um die Präzision weiter voranzutreiben. Wo die ersten Ansatzpunkte für Investitionen zugunsten hoch präzisen Designs innerhalb der Wertschöpfungskette liegen? Auch hier bietet die 2. Münchner Technologie-Konferenz Gelegenheit zum Austausch.

Roboterarm

„All diese Entwicklungen setzen auf die kontinuierliche Zusammenarbeit von Industrie, Wissenschaft, Behörden und Verbänden – die 4 Dimensionen des 3D-Drucks,“ appelliert Prof. Dr. Michael Süss, Vorstandsvorsitzender von Oerlikon. „Als Mit-Ausrichter der MTC will Oerlikon zu einem Mehr an Zusammenarbeit, quasi einer additiven Zusammenarbeit, beitragen – mit der Zusammenführung von Fachwissen und Erkenntnissen aus allen Bereichen, zu einem Mehr an Möglichkeiten für die additive Fertigung.“

Die zweite MTC findet am 10. und 11. Oktober 2018 in München statt. Weitere Informationen zu dieser Veranstaltung unter https://www.oerlikon.com/mtc-event/#!index.php.

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