3D Druck im Maschinenbau
Vorteile der Additiven Fertigung für die Branche
Seit seiner Erfindung in den 1980er Jahren hat der 3D Druck bis heute bereits die Art und Weise wie sowohl kleine Maschinenbauunternehmen als auch Branchenriesen ihre Produkte designen und fertigen, verändert. Die Vorteile, die die Technologie dabei bietet, sind zahlreich und auf mehreren Ebenen vorhanden. So kann sie etwa bei der Entwicklung von Prototypen, Verbesserungen am Design, oder auch bei der Lieferkettenoptimierung einen deutlichen Mehrwert schaffen. Es ist also kaum verwunderlich, dass der 3D Druck im Maschinenbau weiterhin stetig an Relevanz gewinnt und in manchen Bereichen sogar bereits konventionelle Herstellungsmethoden, wie das CNC-Fräsen oder -Drehen, als führendes Verfahren abgelöst hat. Im Folgenden wollen wir Ihnen einen Überblick über die Bereiche der Branche geben, in welchen sich der Einsatz der Additiven Fertigung besonders lohnt.
Rapid Prototyping
In einer Umfrage der VDMA-Arbeitsgemeinschaft Additive Manufacturing gab bereits 2018 etwa die Hälfte der befragten Unternehmen an, 3D Druck in ihren Herstellungsprozessen zu nutzen. Davon wurde wiederum von 50% der Firmen das Prototyping als Haupteinsatzgebiet der Technologie genannt. Und die Vorteile, die der 3D Druck in diesem Bereich bietet, liegen auf der Hand: Bei konventionellen Fertigungsverfahren, wie beispielsweise dem Spritzgießen, müssen vor dem eigentlichen Herstellungsprozess eines Produkts zunächst Werkzeuge gefertigt werden. Dies dauert nicht nur lange, sondern ist meist auch mit einem hohen Kostenaufwand verbunden. Bei der Additiven Fertigung werden hingegen lediglich 3D Daten zur Herstellung eines Produkts benötigt. Sind diese vorhanden, kann die Produktion mehr oder weniger auf Knopfdruck, ohne größere Rüstvorgänge gestartet werden. Besonders bei der Herstellung von Prototypen, die meist in mehreren Iterationsschritten angepasst werden müssen, kann auf diese Weise eine enorme Zeit- und Kostenersparnis erreicht werden. Aber auch bei der Produktion von Kleinserien und funktionalen Einzelbauteilen kann so von der werkzeuglosen Additiven Fertigung profitiert werden.
Designoptimierungen
Die herkömmlichen Herstellungsmethoden im Maschinenbau haben den Nachteil, dass sie hinsichtlich der Designmöglichkeiten häufig deutlich eingeschränkt sind. So etwa das CNC-Fräsen oder -Drehen. Bei diesen Verfahren wird von einem blockförmigen Ausgangsmaterial so lange Material entfernt, bis die gewünschte Bauteilform erreicht ist. Komplexe Geometrien, wie etwa Überhänge oder Kanäle können auf diese Weise, wenn überhaupt, nur sehr schwierig realisiert werden. Zudem geht dieses Vorgehen meist mit einer großen Menge an überschüssigem Material einher. Anders gestaltet sich dies bei der Additiven Fertigung. Da die Bauteile hier Schicht für Schicht aufgebaut werden, wird zum einen fast ausschließlich die Menge an Material verbraucht, die für das Bauteil selbst nötig ist. Zum anderen ergibt sich so eine deutlich größere Designfreiheit und Bauteile können von Grund auf anders gestaltet und dadurch günstiger, schneller und effektiver hergestellt werden. Bekannt ist dieses Vorgehen unter dem Begriff „Design for Additive Manufacturing“, oder kurz DfAM. Welche Designtechniken hier eine wichtige Rolle spielen, haben wir in einem separaten Artikel für Sie zusammengefasst.
Lieferkettenoptimierung
Ein weiterer Bereich, in dem Maschinenbauunternehmen Nutzen aus der Additiven Fertigung ziehen können, ist die Optimierung von Lieferketten. Spätestens in den letzten beiden Jahren ist anhand der Corona-Pandemie und geopolitischer Spannungen deutlich geworden, wie wichtig neben der Kosteneffizienz von Lieferketten vor allem auch die Ausfallsicherheit ist. Der Einsatz des 3D Drucks kann bei beiden Aspekten positive Auswirkungen erzielen. Zum einen ermöglicht die Technologie eine dezentrale Fertigung, bei welcher keine physischen Produkte mehr transportiert werden, sondern Daten. Diese können über sichere 3D Druck Plattformen weltweit zwischen Produktionspartnern geteilt werden und Unternehmen können überall schnell und in hoher Qualität fertigen, wodurch Unterbrechungen in der Lieferkette umgangen werden können. Außerdem wird so durch die Additive Fertigung eine Produktion auf Abruf möglich. Dadurch können die Produkte genau zum benötigten Zeitpunkt bereitgestellt werden, was mit Einsparungen hinsichtlich Lagerraum- und -kosten einhergeht.
Unterstützung durch 3D Druck Dienstleister
Zusammengefasst kann festgehalten werden, dass die Additive Fertigung im Maschinenbau in verschiedensten Bereichen positive Auswirkungen mit sich bringt. Unternehmen, die diese Vorteile nutzen wollen, müssen jedoch nicht selbst in 3D Druckanlagen investieren, sondern können hier auch auf die Zusammenarbeit mit einem professionellen 3D Druck Dienstleister setzen, was weitere positive Aspekte mit sich bringen kann. Durch langjährige Erfahrung und zahlreiche erfolgreich abgeschlossene Druckprojekte, kann ein Dienstleister etwa beste Beratung und höchste Qualität liefern. Außerdem können Unternehmen auf diesem Weg aufwendige Prozesse auslagern und da ein Dienstleister zudem die Kapazitäten besitzt, wesentlich mehr Bauteile in kürzerer Zeit zu produzieren, sowohl Arbeits- als auch Produktionszeit sparen.
Sie wollen sich selbst von den Vorteilen der Additiven Fertigung überzeugen, eigenen 3D Druck Projekte realisieren oder haben weitere Fragen? Kontaktieren Sie uns. Wir helfen Ihnen gerne weiter!
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