3D-Druck – Das Ende von Made in China?

Mit Prototyping, hier 3D-Druck, schnell und günstig innovative Produkte designen.

3D-Druck – Das Ende von Made in China?

Sie interessieren sich für die neusten technischen Entwicklungen und wollen die verschiedenen Möglichkeiten, die diese mit sich bringen, kennen lernen. Dann sind Sie sicherlich schon neugierig, was Sie von unserer Reise zu dem spannenden Feld des 3D-Drucks mitnehmen können. In der Produktentwicklung, vor allem in der mechanischen Entwicklung, ist der 2D-Druck als schnelle und kostengünstige Prototyping-Möglichkeit fast nicht mehr wegzudenken.

„3D-printing has the potential to revolutionize the way we make almost everything!“

(Präsident Obama 2013)

Mit diesen Worten sprach Obama in seiner Rede zur Lage der Nation über den 3D-Druck und kündigte im selben Atemzug Milliardeninvestitionen in diese Technologie an.

Aber was ist 3D-Druck eigentlich?
Ganz knapp erklärt, bedeutet 3D-Druck die Umwandlung digitaler Daten in ein physisches Modell. Soweit, so simpel. Diese wenig aufregende Beschreibung wird den Chancen dieses Verfahrens nicht gerecht. Denn im Zuge der Globalisierung, international agierender Großunternehmen und ihren gigantischen Warenströme, die durch Produktion in Billiglohnländer entstehen und einen großen Anteil an den  Problemen unserer Zeit haben, ist es wichtig, Alternativen zu entwickeln.

Deshalb werde ich zuerst auf die Geschichte des 3D-Drucks eingehen, um anschließend die verschiedenen Verfahren zu erläutern und einen Ausblick auf das große Potential dieser Technik zu geben, um der Frage auf den Grund zu gehen, ob das Ende der Ära Made in China eingeläutet ist.


Geschichte des 3D-Drucks

Früher wurden Modelle und Prototypen von Hand aus verschiedensten Stoffen hergestellt. Bereits 1984 wurde jedoch das erste 3D-Druck Verfahren von Chuck Hill entwickelt.

Anfangs wurden die Verfahren zur schnellen Fertigung von Prototypen verwendet, dem sogenannten „Rapid Prototyping“. Durch Verbesserungen der Hardware, der Maschinen, immer neuer Materialien und besserer Computertechnik können mittlerweile Objekte hergestellt werden, die als fertiges Endprodukt genutzt werden können.

Somit hat sich der Begriff des „Rapid Manufacturing“ oder „Additive Manufacturing“ mehr und mehr herausgebildet. Umgangssprachlich meist als 3D-Druck bezeichnet.

Verfahren des 3D-Drucks

Das „Additive Manufacturing“ umfasst eine Vielzahl technischer Verfahren, die sich oftmals sehr ähnlich sind.

Vereinfacht gibt es folgende Unterscheidungen:

3D-Druck mit Pulver

Es lassen sich Gips, Kunststoffpulver, aber auch Keramik, Glas und andere pulverförmige Materialien verarbeiten.

Im Video sehen Sie das sogenannte Selektive Laserschmelzen, was auch Stoffe wie Metall
und Sand verarbeiten kann.

3D-Druck mit geschmolzenen Materialen

Dies ist eine der populärsten und günstigsten Methoden, vergleichbar mit einer präzisen und beweglichen Heißklebepistole.

3D-Druck mit flüssigen Materialien

Basis stellen flüssige UV-empfindliche Kunststoffe dar, die ausgehärtet werden.

Möglichkeiten und Ausblick

Durch die Entwicklung immer neuer druckbarer Materialien und besserer Druckverfahren entstehen Möglichkeiten mit dem Potential, grundlegende Veränderungen herbeizuführen.

Hier einige Beispiele:

  • Mittlerweile lässt sich auch mit Gold drucken, was filigransten Schmuck in Formen und Strukturen ermöglicht, die ein Goldschmied in Handarbeit nicht in der Lage wäre zu erschaffen.
  • Viele von Ihnen werden die Oldtimer-Schönheit Aston Martin DB5 kennen. Das Bond-Fahrzeug schlechthin. Und vielen von Ihnen wird das Herz geblutet haben, als die Macher von Skyfall dieses wunderschöne Kultobjekt im Zuge der Dreharbeiten des Bondfilmes im Kugelhagel zerstört haben. Doch Sie können aufatmen, dass im Film verwendete Auto war ein täuschend echt aussehender 3D-Druck.
  • Bei der ESA, also der Europäischen Weltraumagentur, gibt es bereits Pläne die Unterkünfte auf dem Mond bei einer möglichen Besiedlung einfach aus Mondsand zu drucken.
  • Neuste Verfahren, schaffen präzise und komplexe Strukturen in kürzester Zeit. Folgendes Video veranschaulicht dies eindrücklich.

Diese Beispiele aus unterschiedlichsten Bereichen sollen eine Vorstellung der unzähligen Anwendungsmöglichkeiten des 3D-Drucks vermitteln.

Aber zurück zu der Einstiegsfrage, kann der 3D-Druck das Ende von Made in China bedeuten und die gigantischen weltweiten Warenströme eindämmen?

Ein Beispiel, dass dies langfristig durchaus möglich ist, findet sich in der Zahnmedizin. Plomben für unsere Zähne wurden früher, nachdem der allseits unbeliebte Abdruck genommen wurde, in Taiwan hergestellt und zu uns zurück geschickt. Heutige 3D-Drucker in der Zahntechnik schaffen eine große Anzahl individuell angepasster Plombenformen in nur einem Druckvorgang. Eine Versendung nach Taiwan ist nicht mehr notwendig.

Dieses Potential haben Unternehmen, Investoren und die Politik längst erkannt, wie Obamas Zitat zeigt. Diese sehen die Chance die Produktion wieder ins eigene Land zu holen, Lohn und Logistikkosten zu sparen, sowie die Innovationskraft der eigenen Wirtschaft nach oben zu treiben.
Der 3D-Druck steckt noch in den Kinderschuhen, wenn man sich überlegt, welches Potential noch darin steckt. Dennoch wird seine Weiterentwicklung vieles verändern und hat dies in einigen Bereichen bereits getan. Bis es Möglich ist, „am Fließband zu drucken“ ist es noch ein weiter weg, aber behalten Sie Obamas Worte im Hinterkopf.

Ich wünsche Ihnen und Ihren Familien eine besinnliche Weihnachtszeit, einen guten Rutsch ins neue Jahr und natürlich viele quergedachte Ideen.

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