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3D-Drucken - das Produktionsverfahren der Zukunft?

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Durch den technischen Fortschritt steht die Industrie bereits heute vor einem großen Problem. Viele der eigenen Erfindungen können nicht umgesetzt werden, da sie Bauteile mit zu komplexen Innenstrukturen benötigen, die konventionelle Maschinen aufgrund fehlender Werkzeuge nicht herstellen können. Gerade im Mikrobereich müssen daher sehr teure Werkzeuge gesondert gefertigt werden, um im Anschluss komplexe Bauteile produzieren zu können. Genau dieses Problem kann mit industriellen 3D-Druckern in Zukunft gelöst werden.

Dental Laser in Aktion

Laser-Sintern: Mit 200 Watt und einer Temperatur von 1400 Grad Celsius verschmelzt der Laser Schicht für Schicht das Metallpulver (Bild: EOS)

Laser-Sinter Systeme

Laser-Sinter Systeme sind eine der wenigen industriell eingesetzten 3D-Drucker, denn sie besitzen u.a. die Besonderheit, dass sie sehr kleine und somit feine Strukturen fertigen können. Jedes Objekt wird dabei Schicht für Schicht aufgebaut. Auf jede Schicht wird nacheinander das gewünschten Material in Pulverform aufgetragen und die Schichten per Laser miteinander verschmolzen. Danach wird die nächste Schicht aufgetragen und dasselbe geschieht wieder von vorn. Am Ende wird das Objekt noch vom überflüssigen Pulver befreit, welches sich später oft wiederverwenden lässt. Was zusätzlich Materialkosten einspart.

Bei dem Verfahren können viele alltägliche Materialien verwendet werden, wie diverse Kunststoffe und Aluminium. Dadurch lassen sich unterschiedliche Produkte, wie z.B. individuelle Zahnprotesen fertigen.

Mehr Chancen auf benutzerfreundliche Produkte

Die Möglichkeiten dieses Verfahrens sind sehr vielfältig. So wird auch oft der Begriff "Prototyping" im gleichen Atemzug genannt, der einen wichtigen Bestandteil der Usability darstellt. Normalerweise müsste der Prototyp eines Produktes mit normalen Maschinen produziert werden, was schon aufgrund der geringen Stückzahl nicht wirtschaftlich wäre. Mit dem Laser-Sintern können Produktentwickler ihre Prototypen günstiger herstellen und bei der Analyse desselbigen Denkfehler entdecken und korrigieren. Durch die anschließenden Einsatzmöglichkeiten, wie in Benutzertests, kommt es zu einer Steigerung der Benutzerfreundlichkeit.

Genau so verfahren auch wir von Handspiel, wenn auch in einem weit kleineren Rahmen. Denn auch bei uns haben Benutzer eines Produktes durch Tests an Prototypen vorab die Möglichkeit, das reale Produkt auszuprobieren und uns ihre Nutzungserlebnisse mitzuteilen. Dieses Einbeziehen potenzieller Kunden in den Entwicklungsprozess führt zu einer höheren Akzeptanz des neuen Produktes, gefolgt von steigendem Absatz.

3D-Drucken für jedermann

Das Verfahren des 3D-Drucks gibt es sogar mittlerweile schon für den "Hausgebrauch". So kann man auch als Privatperson an der RHTW Aachen (Universität) im sogenannten "Fablab" (steht für fabrication laboratory) den 3D-Drucker benutzen, um eigene Projekte zu verwirklichen. So könnte man sich eigene Gegenstände für den Hausgebrauch erstellen, wie individuelle Türgriffe.  Generell gewinnen 3D-Drucker immer mehr Bedeutung, auch im Verbraucherbereich. Die aktuell erhältlichen 3D-Drucker sind durch die geringe Auflösung beim Druck und die geringe Anzahl der verwendbaren Materialien noch ein vergleichsweise teures Spielzeug. Doch auch Privatleute können beispielsweise über die Plattform "Cubify" eigene Projekte professionell drucken und zuschicken lassen.

So wie in der Vergangenheit auch Kopierer und Scanner von den Copy-Shops in die Haushalte gelangten, so könnte das Gleiche auch mit 3D-Druckern geschehen. Wer sich an dieser Entwicklung beteiligen möchte: Es gibt bereits zahlreiche Open Source Projekte für Entwickler und Designer.

Fazit

Das 3D Drucken hat bereits einen sehr professionellen Stand erreicht. Ein Manko bleibt jedoch der hohe Preis, der das Verfahren bei Fertigung von Massenware noch nicht wirtschaftlich macht. Jedoch bei kleinen Stückzahlen ist dieses Verfahren bereits heute konkurrenzfähig zieht man die hohen Kosten, die durch eine herkömmliche Fertigungsweise entstehen, in Betracht. Vor allem bei Bauteilen, die aufgrund ihrer Komplexität auf herkömmliche Weise nicht herzustellen sind. Besonders in Bereichen, wo solche Bauteile gefragt sind und in denen die höchste Qualität gewährleistet werden muss, findet dieses Verfahren bereits mit Erfolg Anwendung. Durch die vielen bestehenden und sehr wahrscheinlich noch kommenden Open Source Projekte liegt dieses Verfahren nicht ausschließlich in der Hand von Konzernen, was die Entwicklung und Verbreitung dieser Technologie erheblich beschleunigen sollte.

 

Quellen

 

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Von - 27.01.2012

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