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01.08.2018 – Lesezeit: 4 Minuten

Technologie / Produktion und Logistik

Industrieller 3D-Druck hoch im Kurs bei deutschen Unternehmen

Einfache 3D-Drucker Marke Eigenbau sind teilweise für unter 200 Euro zu haben, aber für den professionellen Einsatz müssen schon weit teurere Geräte her. Mehr als jedes vierte deutsche Industrieunternehmen setzt bereits solche Maschinen ein, viele davon aus dem Heimatland.

Ein amerikanisches Startup schickt sich laut eines Spiegel-Artikels an, Autos nahezu komplett im 3D-Druck-Verfahren zu produzieren. Ein chinesisches Unternehmen namens Winsun hat 2015 weltweit für Aufsehen gesorgt, weil es ganze Häuser im 3D-Druck baut.

In Industrie und Handwerk wird viel mit 3D-Druckern gearbeitet, die nicht nur einfache Kunststoffe, sondern auch Metall, Keramik- und Hochleistungskunststoffe verarbeiten können und das Tausend- bis Zehntausendfache der im Vorspann genannten Bausätze kosten.

Der Preis der Geräte oder Maschinen hängt freilich von den Technologien und den Materialien ab, die damit verarbeitet werden können. Die kurz FDM oder FFF genannte Schmelzschichtung aus einem Kunststoffdraht eignet sich als günstige Lösung für Consumer etwa eher für einfache Kunststoffe. Die Herstellung von Metallformen erfolgt meist durch selektives Laser- (LM) oder Elektronenstrahlschmelzen (EBM) beziehungsweise durch Laser-Sintern (LS, fast bis zum Schmelzpunkt bringen) jeweils in einem Pulverbett.

Dieser Beitrag gibt Business-Entscheidern einen kleinen Einblick in die fast unbegrenzten Einsatzmöglichkeiten.

Markt und Anwendungen

Wie der Branchenverband Bitkom Mitte 2018 berichtete, setzt jedes vierte deutsche Industrieunternehmen (25 Prozent) mit 100 bis 500 Mitarbeitern schon auf 3D-Druck, bei größeren Unternehmen sind es sogar 35 Prozent und im Schnitt 28 Prozent, acht Prozentpunkte mehr als 2016.

SAP und große Logistikunternehmen wie DHL und UPS spielen schon mit dem Gedanken, Waren per 3D-Druck im Lastwagen auf dem Weg zum Kunden zu produzieren. SAP sieht solche Szenarien als Teil des Early-Access-Programms für SAP Distributed Manufacturing, ein Baustein des IoT-Portfolios SAP Leonardo.

Die 3D-Druck-Technologie ist für den starken und innovativen Industriestandort Deutschland ein Glücksfall (Quelle: pixabay/ creil91).

„Die 3D-Druck-Technologie ist für den starken und innovativen Industriestandort Deutschland ein Glücksfall. Die Technologie bietet die einmalige Chance, in Niedriglohnländer abgewanderte Wertschöpfung nach Deutschland zurückzuholen“, so Bitkom-Präsident Achim Berg. „3D-Druck ist ein Innovationsbeschleuniger und steigert die Wettbewerbsfähigkeit“, fügt er hinzu.

70 Prozent der Unternehmen denken, dass 3D-Druck die Industrie disruptiv verändern wird. Jedes dritte Industrieunternehmen nutzt 3D-Druck zum Herstellen von Gießformen, Werkzeugen und Modellen, 23 Prozent für visuelle, 12 Prozent für funktionale Modelle, so die Bitkom-Studie. Deutsche Unternehmen sind aber nicht nur starke Nutzer von 3D-Druckern oder Maschinen für Additive Manufacturing beziehungsweise generativen Fertigungsverfahren, wie es die High-end-Anbieter gerne nennen.

Deutsche Anbieter gehören zur Weltspitze

EOS aus Krailling bei München und SLM Solutions aus Lübeck zählen zu den führenden Anbietern industrieller 3D-Drucker weltweit – von wegen Deutschland werde in allen technologischen Bereichen abgehängt. Concept Laser aus Lichtenfels bei Coburg, so wie SLM einer der Pioniere des Laserschmelzverfahrens im Pulverbett, wurde 2016 unter die Fittiche von General Electrics beziehungsweise GE Additive genommen und ist damit Teil der Nummer 3 weltweit.

EOS ist vor allem im Bereich selektives Lasersintern führend. Viele Automobilteile wie die von Motoren, Getrieben und Bremsbelägen entstehen durch Sintern, allerdings werden die Formen meist nicht durch Laser-, sondern durch eine andere Temperaturbehandlung buchstäblich „zusammengebacken“.

In absoluten Zahlen führt Stratasys, Hersteller von FDM-Consumer-Geräten, aber auch von 3D-Druckern für die Produktion oder Zahntechnik, einer der ganz wichtigen Anwendungsbereiche für 3D-Drucker. Medizin ist ein anderer. Dem US-Unternehmen Organovo ist es 2013 erstmals gelungen, eine Mini-Leber auszudrucken, allerdings nur für Forschungszwecke. HP hat seine Multi Jet Fusion genannte eigene Technologie zwar erst Ende 2016 zur Marktreife gebracht, gehört aber schon zur Nummer 5 der Hersteller von kommerziell oder industriell genutzten 3D-Druckern.

Breitgefächerte Wertschöpfungskette

Kein 3D-Druck ohne Software und Formvorlagen (Quelle: iStock/ izusek).

Mit den 3D-Druckern allein ist es aber nicht getan, um Automobilteile, Zahnkronen oder Stiftzähne zu produzieren. Beispielsweise müssen auch Formvorlagen erstellt werden. Das kann einmal über 3D-Scanner geschehen, wie ein Computerwoche-Artikel mit dem Titel „Von der Idee oder Vorlage zum 3D-Druck“ zeigt, entstehen die Vorlagen aber mittels 3D-CAD/CAM-Software meist am Computer. Große Industrieunternehmen können sich dafür vielleicht eigene Techniker leisten, aber viele der Arbeiten einschließlich des 3D-Drucks selbst werden nach außen verlagert, an Dienstleister wie die FIT AG aus der Oberpfalz, an Trindo und Creabis aus beziehungsweise aus dem Großraum München oder Rapidobject etwa. Der Leipziger Spezialist für 3D-Modelle bietet wie viele andere Dienstleister auch Beratungsleistung und hält auf der eigenen Homepage eine Reihe von sehr interessanten Anwendungsbeispielen bereit.

Neben reinen Outsourcing- und Full-Service-Dienstleistern gibt es auch eine Reihe von Beratungsunternehmen, die sich auf 3D-Druck oder Rapid Prototyping spezialisiert sind. Oft stellt sich dabei die Frage, ob 3D-Druck überhaupt die richtige Wahl ist. Denn in vielen Fällen geht der Rat doch zum klassischen CNC- beziehungsweise rechnergestützten Fräsen oder zum Spritzguss.

Einige Beratungsunternehmen geben auch Empfehlungen aus, ob sich die Anschaffung eines 3D-Druckers für den speziellen Anwendungsfall überhaupt lohnt oder ob es nicht besser ist, die Aufgaben an Dienstleister abzugeben. Das Thema bleibt spannend und zieht auch immer mehr große Player an, SAP und Microsoft etwa.

„Wie die Bitkom-Zahlen zeigen, ist 3D-Druck in der deutschen Industrie schon vielfach angekommen. Dabei ist die ganze Spanne der vielfältigen Einsatzmöglichkeiten noch gar nicht richtig erschlossen. Hier muss noch viel Aufklärungsarbeit geleistet und Awareness geschaffen werden“, so Daniel Lieb, Senior Business Development Manager bei All for One Steeb. „Das betrifft die Business-Modelle ebenso wie die Infrastruktur und das Knowhow. Wenn wir mit dem Mittelstand sprechen, sind konkrete branchenspezifische Lösungen gefordert. Die Additive Fertigung spielt dabei noch eine untergeordnete Rolle, aber wir spüren ein stark wachsendes Interesse und denken, dass SAP mit seinem stets wachsenden Portfolio an innovativen Lösungen rund um SAP Leonardo einen wichtigen Beitrag leisten kann.“

 

Quelle Titelbild: iStock/ Alexander Traksel