Kann schneller 3D-Druck funktionale Endanwendungsteile herstellen?
Der Wandel zur funktionalen Endanwendungsproduktion
Ja, schneller 3D-Druck kann zweifellos funktionale Endanwendungskomponenten produzieren und geht damit über seine traditionelle Rolle als reine Prototyping-Technologie hinaus. Die Eignung für den Endeinsatz hängt von einer präzisen Abstimmung der Materialeigenschaften des gedruckten Teils, der Auflösung des Herstellungsverfahrens und den betrieblichen Anforderungen der Komponente ab. Für die richtigen Anwendungen bietet er unvergleichliche Vorteile hinsichtlich Geschwindigkeit, Individualisierung und geometrischer Freiheit.
Materialien und Technologien für langlebige Teile
Die Einsatzfähigkeit eines 3D-gedruckten Endprodukts hängt entscheidend vom Material ab. Technologien wie das Selektive Lasersintern (SLS) mit Nylon PA 12 erzeugen Teile mit ausgezeichneter Zähigkeit, Ermüdungsfestigkeit und chemischer Stabilität und eignen sich damit für funktionale Gehäuse, Luftkanäle und mechanische Baugruppen. Für Metallkomponenten kann das Direct Metal Laser Sintering (DMLS) Endanwendungsteile aus korrosionsbeständigen Edelstählen, Aluminiumlegierungen und Titan herstellen – häufig eingesetzt in Luft- und Raumfahrt, Medizintechnik und Automobilindustrie. Auch Hochleistungs-Polymere wie PEI (Ultem) und PEEK sind druckbar und bieten hohe Temperaturbeständigkeit sowie Festigkeit für anspruchsvolle Betriebsumgebungen.
Ideale Anwendungsszenarien
Der schnelle 3D-Druck überzeugt besonders in folgenden Endanwendungsbereichen:
Produkte in geringer Stückzahl & individuelle Anpassung: Ideal für die Kleinserienfertigung von kundenspezifischen medizinischen Implantaten, Zahnkorrekturschienen oder spezialisierten Sportartikeln.
Komplexe, leichte Strukturen: Herstellung interner Kühlkanäle oder Gitterstrukturen, die mit CNC-Bearbeitung oder Metallguss nicht realisierbar sind.
Integrierte Baugruppen: Drucken einer mehrteiligen Baugruppe als ein einziges konsolidiertes Bauteil zur Reduzierung der Montagezeit und des Gewichts.
On-Demand-Ersatzteile: Produktion veralteter oder schwer zu beschaffender Teile ohne teure Werkzeuge – ideal für die Aufrechterhaltung älterer Anlagen.
Einschränkungen und wichtige Überlegungen
Trotz seiner Stärken ersetzt der 3D-Druck nicht vollständig herkömmliche Fertigungsverfahren. Für Großserienfertigung mit tausenden von Teilen bleiben Verfahren wie der Aluminiumdruckguss wesentlich wirtschaftlicher und schneller pro Einheit. Die anisotropen (richtungsabhängigen) Materialeigenschaften einiger gedruckter Teile können zudem eine Einschränkung für hochbelastete Komponenten darstellen. Auch erfordert die Erreichung hochwertiger, kosmetischer Oberflächen häufig zusätzliche Nachbearbeitungsprozesse , was die „Schnelligkeit“ des 3D-Drucks relativieren kann.
