3D-Druck, Hype oder Zukunft der Produktion? Beides!

Region im Dialog: Lehrstuhl für Produktentwicklung der Universität Siegen unterstützt Unternehmen beim Einstieg in die additive Fertigung

(wS/red) Siegen 09.11.2016 | Sie benötigen einen Schlitzschraubendreher und haben gerade nur einen „Kreuz“ zur Hand? Statt zum Baumarkt zu fahren, drucken Sie sich doch einfach einen aus! Oder träumen Sie vom Eigenheim? Bauen war gestern, die Häuser der Zukunft kommen aus dem 3D-Drucker. Beides ist bereits möglich, aber lohnt sich der Einstieg in den 3D-Druck für regionale Unternehmen?

Um diese und weitere Fragen zu beantworten, war Univ.-Prof. Dr.-Ing. Tamara Reinicke als Referentin bei „Region im Dialog“ in der Siegener Sparkasse. Die Lehrstuhlinhaberin für Produktentwicklung an der Universität Siegen zeigte wie kleine und mittelständische Unternehmen aus Siegen-Wittgenstein 3D-Druckverfahren für ihre Produktion nutzen können. Noch ist 3D-Druck in vielen Bereichen industrieller Massenproduktion von einem Einsatz weit entfernt und nicht mehr als ein vielversprechender Hype. Aber: „Wer jetzt bereits Erfahrung mit 3D-Druck sammelt, der ist anderen einen Schritt voraus“, sagt Tamara Reinicke.

Typisch für einen Hype ist, es wird viel darüber geredet und weniger erklärt, was sich dahinter verbirgt. Unter 3D-Druck werden verschiedene sogenannte additive Verfahren zusammengefasst, bei denen ein Bauteil durch schichtweises Ablegen von Material entsteht. Stellen Sie sich eine Ritterburg von Lego vor, bei der Sie nicht mehr die einzelnen Kunststoff-Steine aufeinander stecken. Stattdessen fließt der Kunststoff aus der Druckerdöse. Der flüssige Kunststoff wird Schicht für Schicht aufgetragen, meist wird die nächste Schicht aufgetragen, nachdem die vorherige erhärtet ist, bis am Ende die fertige Burg steht. Die zu druckenden 3D-Objekte werden zuvor am Computer mittels CAD-Programmen angefertigt und über die Software an den Drucker gesendet.

Die digitale Konstruktionsanweisung ermöglicht schnelle individuelle Anpassungen der Produkte. Um statt Schlitzschraubenzieher, einen Kreuzschraubenzieher herzustellen, sind wenige Mausklicks in der CAD-Software nötig. Eine mitunter teure und zeitaufwendige Umrüstung von Produktionsmaschinen oder auch ein Produktion von Ersatzteilen auf Vorrat entfällt. Ein großes komplexes Bauteil oder einen Prototypen schneller und kostengünstiger zu produzieren, statt einer Vielzahl kleiner Lego-Steine, genau das ist ein entscheidender Vorteil, den Unternehmen durch die additive Fertigung bereits nutzen. So hat Airbus bereits ein bisher aus 126 Einzelteilen gefertigtes Stützgerüst durch ein einziges Teil ersetzt, das aus einem 3D-Drucker kam.

Doch ein Einsatz im Produktionsalltag lohnt sich nicht für jedes Unternehmen. Während kleine 3D-Drucker für Hobby-Bastler inzwischen für unter 500 Euro zu haben sind, liegen Industriemodelle schnell im sechsstelligen Bereich. Dann ist der Weg zum Baumarkt, nicht nur für den Schlitzschraubenzieher die günstigere Alternative. Auch dem Material sind Grenzen gesetzt. Zwar sind verschiedene Kunststoff- und Metallarten möglich, doch um den Produktions- und Materialanforderungen der Unternehmen gerecht zu werden, müssen die 3D-Drucker meist individuell angefertigt werden. Zudem muss auch jemand den 3D-Drucker bedienen können und neues Fachwissen in die Firma geholt werden.

Ob sich der Einstieg in den 3D-Druck lohnt und wie dieser gelingen kann, hierfür bietet der Lehrstuhl für Produktentwicklung an der Universität Siegen Unternehmen Beratung, Unterstützung und Kooperationsmöglichkeiten an. Der Lehrstuhl forscht und testet an bereits vorhandenen 3D-Druckern für ihren Einsatz in der Industrie. Zudem ist am Lehrstuhl die Anschaffung einer industriellen Großanlage für Metall- und Kunststoffdrucke für Forschungs- und Kooperationsprojekte mit Unternehmen beantragt.

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