Was bedeutet additive Fertigung?

Leserfrage: Was bedeutet additive Fertigung? Additive Fertigung, das heißt die industrielle Anwendung des 3D-Drucks, ist heutzutage nahezu überall zu lesen, wenn es um fortschrittliche Fertigungsverfahren geht. Barack Obama bezeichnete die additive Fertigung gar als "Produktion der Zukunft". Doch was ist die additive Fertigung überhaupt?
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Antwort:

Zuerst einmal benötigen Sie natürlich die Daten des zu fertigenden Objektes. Diese können Sie mit einem entsprechenden 3D-CAD-Programm entweder selbst entwickeln oder eine der zahlreichen, auf Internetplattformen zum Download bereitstehenden Dateien verwenden. Diese Daten werden dann entweder direkt vom PC oder Tablet an den 3D-Drucker übermittelt oder eine SD-Karte – welche die Konstruktionsdaten enthält – in den Karten-Slot des Druckers eingesteckt. Eine Datenübertragung mittels USB-Stick ist ebenfalls möglich. Wurde das benötigte Druckmaterial bereitgestellt und passend positioniert, aber auch die Bauplatte eventuell nachjustiert, kann es mit dem Drucken losgehen.

Im nächsten Schritt wird auf die Bauplattform eine dünne Schicht Pulver aufgetragen. Danach kommt ein Laser zum Einsatz, der das Pulver an den Stellen schmilzt, die von der Konstruktionsdatei vorgegeben sind. Ist dies erfolgt, wird die Bauplattform etwas abgesenkt und das Prozedere beginnt von vorn. An den geschmolzenen Stellen verbindet sich das Material mit der darunterliegenden Schicht. Neben herkömmlichen 3D-Druckverfahren (beispielsweise FDM, FFF), die vor allem von Hobby-Makern genutzt werden,  kommen in der Industrie und in anderen Branchen auch das Laser-Sintern und die Stereolithographie zum Einsatz.

Verwendung des Verfahrens

Verwendung findet die additive Fertigung unter anderem bei der Herstellung von Prototypen, die beispielsweise Anschauungs- oder Testzwecken dienen sollen. Hier spricht man auch vom Rapid Prototyping. Mit diesem Verfahren erfährt die Entwicklung des Produktes sowie dessen Markteinführung gegenüber der konventionellen Herstellung eine erhebliche Beschleunigung. Auch bei der Serienproduktion greift man vermehrt auf den 3D-Druck zurück. Unternehmen bietet sich so die Gelegenheit, die Produktions- und Materialkosten erheblich zu senken. Auch die Kunden können aus dieser Technologie einen größeren Nutzen ziehen, können hier doch auch verwinkelte Objekte bzw. Werkstücke in einem Arbeitsschritt gefertigt und müssen nicht mehr zusammengebaut werden. Auch Kosten für eine Lagerung entfallen, da die Objekte bei Bedarf direkt vor Ort gedruckt werden können, sofern die 3D-Konstruktionsdaten vorliegen.

Weitere Vorteile der additiven Fertigung

Die additive Fertigung ermöglicht einen Prozess, bei welchem die Konstruktion die jeweilige Herstellungsart bestimmt (sogenanntes design-driven manufacturing). Mit ihr können sehr komplexe Strukturen gefertigt werden, und zwar auch dann, wenn sie stabil und besonders leicht sein sollen. Eine Fertigung in kleinen Mengen zu akzeptablen Stückpreisen und auch eine Individualisierung der zu fertigenden Objekte – und dies sogar bei einer Serienfertigung – sind weitere Vorteile.

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