Frankfurt : 3D-Druck und Co. - technische Revolutionen in der Industrie

Wenn Privatpersonen von 3D-Drucken hören, kriegen sie nicht selten leuchtende Augen. Dieses Druckverfahren bietet unglaubliche Möglichkeiten im Privaten - und in der Industrie. Denn dort, wo es auf Massenfertigungen ankommt oder oftmals Bauteile auf zig Bändern aus unzähligen Stücken zusammengesetzt werden müssen, ist dieses Druckverfahren Gold wert.

Quasi auf Knopfdruck ergeben sich neue Möglichkeiten und diese könnten am Ende sogar Privatpersonen beglücken. Dieser Artikel schaut sich mal an, welche neuen technischen Optionen es in der Industrie gibt.

Was bietet der 3D-Druck für Möglichkeiten?

Letztendlich sind die Möglichkeiten des 3D-Drucks unendlich. Bereits jetzt wird an so vielen unterschiedlichen Verfahren gearbeitet, dass schwer abzusehen ist, wo der Druck sein Ende findet. Für Unternehmen alleine ist er praktisch und bietet schnellere und kostensparende Möglichkeiten:

Modelle - für viele Maschinen, Bauteile oder auch Formen mussten bislang erst aufwendige Modelle gegossen und zurechtgeschnitten werden. Der 3D-Druck verkürzt die Prozedur. Die Modelle wurden längst schon zuerst am Computer erstellt und dann mühsam weitergeben. Nun genügt ein Knopfdruck und das am Computer simulierte Modell wird ausgedruckt.

Bauteile - da letztendlich alles, was am Computer als Modell simuliert werden kann, auch druckbar ist, kann die Industrie etliche Bauteile nun einfach drucken. Wichtig ist nur, dass das entsprechende Material verfügbar und für den 3D-Druck geeignet ist. Insbesondere im Maschinen- und Fahrzeugbau sowie der Luftfahrt kommt die Technik bereits zum Einsatz.

Medizin - Zahnimplantate oder das künstliche Knie werden mittlerweile per 3D-Druck hergestellt. Der Vorteil liegt klar auf der Hand. Es können haargenau die Formen und Größen hergestellt werden, die benötigt werden. Bei Zahnimplantaten heißt das, dass kein Unterschied zu den restlichen Zähnen mehr ersichtlich ist. Im Bereich der Gelenkimplantate verkürzt der 3D-Druck die Heilungsdauer, da sich die Implantate bestens in den Körper einfügen.

Transplantate - gerade die Medizin arbeitet an Verfahren, den 3D-Druck weiter zu nutzen. Beispielsweise wird an künstlichen Organen gearbeitet. Sollte die künstliche Herstellung möglich werden, könnten Millionen Menschen aufatmen.

Nahrungsmittel - wie lassen sich Hungersnöte beheben oder die Massentierhaltung abschaffen? Ganz einfach, in dem Fleisch schlichtweg im Drucker hergestellt wird. Der 3D-Druck von essbaren Burgern wurde längst in die Tat umgesetzt.

Hausbau - insbesondere bei Fertighäusern ist der 3D-Druck beliebt und wird immer weiter ausgeweitet. In der Zukunft dürfte ein Fertighaus nicht mehr aus dem Katalog ausgewählt werden, sondern gemeinsam mit dem Architekten am Computer geplant. Eigentliche Massenware wird somit vollständig individualisierbar.

Kundenwünsche - es wird schon behauptet, dass sich Privatpersonen bald ihre Ersatzteile selbst ausdrucken. Hieraus könnte aber auch ein neuer Dienstleistungszweig entstehen, indem auf Kundenwunsch einzelne Teile professionell in der Industrie gefertigt werden.

Damit der 3D-Druck funktioniert, müssen immer zwei Gegebenheiten vorhanden sein. Zum einen muss ein Modell in 3D am Computer hergestellt werden, damit es gedruckt werden kann. Zum anderen muss das gewünschte Teil mit einem geeigneten Werkstoff vereinbar sein.

Weitere revolutionäre Verfahren

Und was könnte es im Rahmen der Industrie 4.0 noch geben? Skeptiker und Befürworter beharken sich seit Jahren, doch bleibt die Zeit garantiert nicht stehen. In gewisser Weise ist die neue Industrie längst da, sie muss nur noch größer und verbreiteter werden:

3D-Scan - gemeinsam mit dem 3D-Druck wäre dieser Scan in der Industrie ein Segen. Denn anstatt der Notwendigkeit, einzelne Modelle erst am Computer zu designen und schließlich zu drucken, könnten die benötigten Teile direkt per 3D Scan gescannt werden. Gerade bei Ersatzteilen wäre diese Variante ideal, da direkt ein Modell für den Prototyp bzw. das zu vervielfältigende Stück vorhanden ist und von Anbietern wie Visiotech in dieser Form aufgenommen und weiterverarbeitet werden kann. Auch in der Medizin würde der dreidimensionale Scan eine Vereinfachung versprechen, da Knochen oder Organe perfekt vermessen, an den Computer übertragen und später ausgedruckt werden könnten.

Roboter - wer Roboter in der Industrie ablehnt, der darf heute schon kein Auto mehr besitzen. Die Robotertechnik wird sich noch weiter ausbauen und damit auch neue Möglichkeiten schaffen. Gerade im Bereich gefährlicher Arbeiten können Roboter ein Segen sein. Und das nicht nur in der Industrie. Intelligent denkende Modelle könnten nach Naturkatastrophen oder schweren Unfällen eingesetzt werden, ohne dass Menschenleben gefährdet würden.

Pflegeroboter - der Pflegenotstand ist bekannt und menschliche Pflegekräfte kann keine Maschine ersetzen. Setzen sich jedoch Pflegeroboter durch, die ganz bestimmte Aufgaben in der Pflege übernehmen würden, könnten sich die echten Pfleger wieder um die wichtigen Arbeiten kümmern.

Logistik - hier wird es wohl die größten Errungenschaften geben. Nachdem etliche Großlager längst von intelligenten Lagersystemen und Robotern gepflegt werden, werden bald selbstfahrende Lkw die Straße bevölkern. An den Fahrsystemen arbeiten etliche Autohersteller seit Längerem.

Welche neuen Produkte könnten daraus entstehen?

Es ist natürlich immer schwer zu sagen, welche Produkte ein neues Verfahren entstehen lassen könnte. Beim Thema 3D-Druck ist relativ sicher, dass viele Fertigbauteile schlichtweg gedruckt werden und so die Automobilindustrie, die Luftfahrt, aber auch die Bauindustrie profitieren können. Auch die Medizin setzt auf den 3D-Druck und seine Vorteile. Ansonsten wären denkbar:

Software - umso mehr sich der 3D-Druck in Betrieben durchsetzt, desto wichtiger wird er auch in Privathaushalten. Um allerdings Dinge selbst auszudrucken, müssen sie zuerst designt werden. Leicht verständliche Softwares werden also für Privatpersonen benötigt.

Druckermodelle - die Bandbreite an 3D-Druckern muss sowohl für die Industrie als auch für Privathaushalte wachsen, um den neuen Ansprüchen zu genügen.

Dienstleistungen - Betriebe könnten sich durchaus auf die Umsetzung von Kundendruckaufträgen spezialisieren. Nur drucken sie bald nicht mehr Fotos, Bilder oder andere Werke, sondern 3D-Modelle nach Kundenwunsch.

Teileservice - Unternehmen können Ersatzteile auf Bestellung ausdrucken. Hier könnte jetzt schon damit begonnen werden, Lizenzen zu erhalten.

Fazit - unendliche Möglichkeiten

Den Möglichkeiten, die die Robotik und auch die 3D-Verfahren mit sich bringen, sind eigentlich keine Grenzen gesetzt. Wie weit sich Roboter in der Industrie oder im Alltag tatsächlich durchsetzen, wird wohl eher die Ethik entscheiden. Schon jetzt beklagen sich Skeptiker über zu viel Computerunterstützung im Operationssaal, sodass es wohl noch einige Jahre dauert, bis sich Roboter in diesem Bereich vollständig durchsetzen. Und auch in der Industrie muss umgedacht werden. Denn der 3D-Druck und Roboter werden Arbeitsplätze wegfallen lassen - und gleichzeitig neue schaffen, da auch diese Maschinen gewartet und bedient werden müssen.

(vo)