3D Druck in der Industrie 4.0

3D Druck und sein Anteil an der Industrie 4.0 – die aktuellen Branchenbeispiele

Das Thema Industrie 4.0 ist ein sehr bewegendes in der Industrie und dem Maschinenbau. Es gibt sogar der Studiengang Industrie 4.0, der sowohl als Vollzeitstudium wie auch als duales Studium absolviert werden kann.  Dabei fällt in dem Zusammenhang zugleich der 3D Druck auf, der einen großen Anteil dabei hat.

Genauso wie die Industrie 4.0 in weiten Teil der Produktion und Firmenabläufe ihren Einzug nimmt, so schafft dies der 3D Druck ebenso. Der deutsche Automobilbau wie beispielsweise BMW wollen den 3D Druck sogar in der Serienfertigung bald aufnehmen.

An diesem Trend innerhalb der anderen Branchen sind maßgeblich jene Materialien verantwortlich, die mittlerweile von diversen 3D Druckern gedruckt werden können. Es lohnt sich nun etwas genauer hinzuschauen, wie dieser Stand derzeit ist und welche bisherigen Möglichkeiten es gibt.

1. 3D Druck im Haus- und Hochhausbau

Dubai ist mal wieder, was den Haus- beziehungsweise Hochhausbau betrifft, ganz weit vorne an der Spitze. Dort gab es einen Höhepunkt, in dem ein Bauprojekt des dortigen Innovationszentrum mittels eines 3D Druckers komplett umgesetzt wurde.

Die Designer des Hauses und Nutzer des Verfahrens berichteten im Nachhinein, dass nur 50% der Bauarbeiter notwendig waren und nur 60% Bauabfall anfiel, wie es sonst in der Baubranche üblich wäre. Da die Branche aber insgesamt stark dem 3D Druck angetan ist und Materialien sich wie Beton mittlerweile drucken lassen, werden folglich noch weitere Rekorde zu verzeichnen sein.

2. Automobilindustrie sowie Maschinenbau

Die Automobilindustrie profitiert wie der Maschinenbau von dem 3D Druckverfahren.
Denn es sind nun Gebilde und Konstrukte zu kreieren, die ansonsten nicht mit einer CNC-Maschine herzustellen wäre. Selbst Extruder schaffen dies nicht, bei denen mit einer Art Spritzguss flüssiger Kunststoff in vorgefertigte Formen gespritzt oder gepresst werden.

Vorteilig ist an der 3D Drucktechnik, dass Hohlräume und neuartige Stützmechanismen an oder in den Stücken angebracht werden können, die die genannten Verfahren nicht schaffen. Das dient nicht nur neuartigen Designansprüchen, sondern bedeutet weniger Materialeinsatz und entsprechend reduzierte Kosten.

3D Drucker für Metalle sind nun auch in Anwendung. Sie funktionieren mittels erhitzender Laserstrahls, welcher den pulverartigen Schichtaufbau der Einzelstücke vollzieht.

3. Möbelindustrie

Die Möbelindustrie war ebenfalls eine der ersten Branchen, die sich im 3D Druckbereich stark hervorgetan hat. Erfolgreiche Ergebnisse liegen bereits flächendeckend ab dem Jahr 2015 vor. Hocker, Stühle und Dekorationen sind bereits umgesetzt worden. Ganze Designerprachtstücke können so die Designer den Kunden individuell anbieten. Zu den Umsetzern gehören bekannte Designer sowie Künstler und auch Newcomer.

Ein interessantes Umweltprojekt haben solche bereits ins Leben gerufen. In dem Projekt „Print Your City“ eroberten sie ein brandaktuelles Thema, nämlich den Umweltschutz. Hierbei nutzten sie Plastikreste, um Sitzgelegenheiten in der Öffentlichkeit zu schaffen. Zwei Projekte gehörten zu den ersten, die in Amsterdam und an der Küste von Thessaloniki stattfanden.

Es ist zu hoffen, dass noch mehr Plastikreste entfernt und für Sinnvolles weiterverwendet werden.

4. Nahrungsmittelindustrie

In der Nahrungsmittelindustrie geht es um den schmackhaften Anteil, der optisch durch den 3D Druck verbessert wird. Individuelles Gebäck und Geburtstagstorten sind nur kleine Beispiele für solche neuen Errungenschaften.

Selbst Nestlé gibt zum Teil große Aufträge weiter, in denen Schokolade gedruckt wird. Der Forscher Giuseppe Scionti aus Barcelona hingegen wagte sich an der Polytechnischen Universität Kataloniens erfolgreich an den Druck eines vegetarischen Steaks heran. „Star Trek oder das fünfte Element“ lassen also in der Vor-Science-Fiction-Zeit jetzt schon grüßen.

5. Prototypen-Bau

Jenseits solcher Massenproduktion ist immer noch der Prototypen-Bau zu erwähnen, der eigentlich das Steckenpferd des 3D Drucks schon immer war. Dieser kann entweder über eine eigene Produktentwicklungsabteilung im eigenen Hause stattfinden oder über einen Drittanbieter geschehen.

Mittels sicher Datenübertragung brauchen die Auftraggeber zu solchen Dienstleistern nicht mehr persönlich hinfahren, sondern einfach nur die Auftragsdaten zusenden oder über Cloud-Systeme teilen.

Zusammenfassung

Gemäß diesen Beispielen wird deutlich, welchen Fortschritt der 3D Druck insgesamt hat und welche Zukunft auf diesen noch wartet. Zusammenfassend beschrieben sind die Vorteile in den Kosten, der Schonung der Umwelt und den eingesetzten Ressourcen zu sehen. Praktisch ist der 3D Druck äußerst flexibel und macht sogar einen Druck-On-Demand möglich, sodass Lagerkapazitäten geschont und Just-In-Time-Lieferungen ermöglicht werden.

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