3-D-Druck vor dem Durchbruch

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HBM Juli 2015

Der in­dus­tri­el­le 3-D-Druck steht kurz vor der ent­schei­den­den Wen­de. Schon bald wird er sich zum Main­stre­am­phä­no­men ent­wi­ckeln, und zwar in großem Stil. Den meis­ten Ma­na­gern und vie­len In­ge­nieu­ren ist es noch gar nicht be­wusst, doch die neue Tech­no­lo­gie ist längst über den Bau von Pro­to­ty­pen, über das so­ge­nann­te Ra­pid Too­ling (also die schnel­le Fer­ti­gung von Spe­zi­al­werk­zeu­gen), und die Her­stel­lung von Nip­pes und Spiel­zeug hin­aus­ge­wach­sen. Ad­di­ti­ve Fer­ti­gungs­ver­fah­ren („Ad­di­ti­ve Ma­nu­fac­tu­ring“) er­zeu­gen lang­le­bi­ge, si­che­re und ver­mark­tungs­fä­hi­ge Pro­duk­te in klei­ner wie großer Se­rie.
Dass sich hier eine Re­vo­lu­ti­on an­bahnt, zeig­te sich 2014 in ei­ner Um­fra­ge der Un­ter­neh­mens- und Steu­er­be­ra­tung Pri­ce­wa­ter­hou­se­Coo­pers un­ter mehr als 100 ver­ar­bei­ten­den Un­ter­neh­men. Zum Zeit­punkt der Um­fra­ge hat­ten 11 Pro­zent der Un­ter­neh­men be­reits auf die Se­ri­en­pro­duk­ti­on von im 3-D-Druck ge­fer­tig­ten Bau­tei­len oder Er­zeug­nis­sen um­ge­stellt. Nach An­ga­ben des Markt­for­schungs­un­ter­neh­mens Gart­ner gilt eine Tech­no­lo­gie dann als Main­stream, wenn 20 Pro­zent ih­rer po­ten­zi­el­len An­wen­der die­se nut­zen.
Zu den zahl­rei­chen Un­ter­neh­men, die ihre Pro­duk­ti­on durch 3-D-Druck-Ver­fah­ren auf­wer­ten, zäh­len Ge­ne­ral Elec­tric (Dü­sen­trieb­wer­ke, me­di­zi­ni­sche Ge­rä­te, Bau­tei­le für Haus­halts­ge­rä­te), Lock­heed Mar­tin und Boe­ing (Luft­fahrt, Ver­tei­di­gung), Au­ro­ra Flight Sciences (un­be­mann­te Luft­fahr­zeu­ge), In­vi­sa­lign (Zahn­span­gen), Goo­gle (Un­ter­hal­tungs­elek­tro­nik) und das nie­der­län­di­sche Un­ter­neh­men Lu­xex­cel (Lin­sen für Leucht­di­oden).
In An­be­tracht die­ser Ent­wick­lun­gen schrieb die Un­ter­neh­mens­be­ra­tung McKin­sey jüngst, der 3-D-Druck sei so weit, „sei­nen Sta­tus als Ni­schen­tech­no­lo­gie ab­zu­schüt­teln und sich bei ei­ner zu­neh­men­den Zahl von An­wen­dun­gen als ech­te Al­ter­na­ti­ve zu her­kömm­li­chen Fer­ti­gungs­pro­zes­sen zu eta­blie­ren“. 2014 er­reich­te der Um­satz mit 3-D-In­dus­triedru­ckern in den Ver­ei­nig­ten Staa­ten be­reits ein Drit­tel der Ver­käu­fe von au­to­ma­ti­schen Fer­ti­gungs­an­la­gen und In­dus­triero­bo­tern. Ei­ni­ge Pro­gno­sen rech­nen da­mit, dass die­ser An­teil bis zum Jahr 2020 auf 42 Pro­zent stei­gen wird (sie­he Kas­ten „Fleis­si­ge For­scher“).
Wei­te­re Un­ter­neh­men wer­den fol­gen, denn die Aus­wahl an ver­füg­ba­ren Aus­gangs­ma­te­ria­li­en er­wei­tert sich ste­tig. Ne­ben Plas­tik­grund­stof­fen und licht­emp­find­li­chen Kunst­har­zen ver­ar­bei­ten 3-D-Dru­cker mitt­ler­wei­le auch Ke­ra­mik, Ze­ment, Glas, ver­schie­de­ne Me­tal­le und Me­tall­le­gie­run­gen so­wie neu­ar­ti­ge ther­mo­plas­ti­sche Ver­bund­werk­stof­fe, die mit Koh­len­stoff-Na­no­röh­ren und -fa­sern ver­stärkt wer­den. Auch die Nach­züg­ler wer­den sich letzt­lich von der hö­he­ren Wirt­schaft­lich­keit der neu­en Tech­no­lo­gie über­zeu­gen las­sen. Zwar sind die Ein­zel­kos­ten der Er­zeug­nis­se, die mit die­sen neu­en Me­tho­den und Ma­te­ria­li­en her­ge­stellt wer­den, häu­fig hö­her. Doch dank der grö­ße­ren Fle­xi­bi­li­tät las­sen sich die Ge­samt­kos­ten bei ad­di­ti­ver Fer­ti­gung mit­un­ter er­heb­lich sen­ken.
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