Im Lasergewitter
3D-Druck erobert die Fabriken
Die Ingenieure der US-Weltraumbehörde Nasa hatten viel erwartet. Aber das, konnte das möglich sein? Die Techniker hatten gerade die Antriebsstufe der neuen Trägerrakete Space Launch System (SLS) in Huntsville, Alabama, getestet. Als sie Ende August vergangenen Jahres flüssigen Sauerstoff und gasförmigen Wasserstoff durch die neuartigen Einspritzdüsen in die Brennerkammern jagten, schienen die Messgeräte zu spinnen: Klar, mehr Schub sollten die Triebwerke erzeugen. Doch dann lieferten sie gleich den zehnfachen Schub! Das überraschte selbst die erfahrensten Entwickler - und sollte reichen, um mit der SLS-Rakete in einigen Jahren Menschen zum Mars zu schicken.
Den Leistungssprung erzielten die Techniker mit einer innovativen Produktionstechnik: dem 3D-Druck3D-Druck. Fachleute nennen das Verfahren auch additive Fertigung, mit dem sie Triebwerksschaufeln oder Fahrwerkteile direkt aus den Konstruktionsdaten Schicht für Schicht aufbauen. Mit dieser Methode stellten die Nasa-Spezialisten die Einspritzdüse her, die technische Grenzen so spektakulär verschiebt. Alles zu 3D-Druck auf CIO.de
In die Schlagzeilen geriet die revolutionäre Drucktechnik zuletzt vor allem mit Produkten für den Endverbraucher. So plant etwa der italienische Nudelhersteller Barilla, mit ihr Spaghetti herzustellen. Andere wollen Schokolade drucken.
Doch seinen Durchbruch wird das Verfahren woanders feiern, erwartet Bernhard Langefeld, Experte für 3D-Druck bei der Beratung Roland Berger: bei der Herstellung hochkomplexer und extrem leistungsfähiger Metallteile wie Einspritz- und Brennerdüsen, von denen Industriekunden nur relativ wenige Exemplare benötigen.
Oder dort, wo jedes Gramm weniger Gewicht große ökonomische Vorteile bringt, sei es bei Autos oder Fliegern. Denn auch hier erobert die additive Fertigung Neuland: Sie ermöglicht filigrane Strukturen, die mit traditionellen Produktionsmethoden wie Fräsen, Drehen und Bohren nicht herzustellen sind.
"In diesen Feldern kann die Technik ihre Vorzüge voll ausreizen", sagt Langefeld. Hier habe sie das Zeug, die industrielle Produktion radikal umzukrempeln und die Spielregeln des Geschäfts zu ändern.
Schon in wenigen Jahren, sind sich die Experten einig, werden in vielen Fabriken neben klassischen Dreh- und Fräsmaschinen auch 3D-Drucker für Spezialaufgaben stehen. Das kurbelt die Nachfrage nach der jungen Technik an: Den Roland-Berger-Experten zufolge werden sich die weltweiten Umsätze von heute 2,2 Milliarden Euro bis zum Jahr 2023 auf 7,7 Milliarden Euro mehr als verdreifachen. Dann hätten sie allerdings erst gut ein Zehntel des heutigen Marktvolumens klassischer Werkzeugmaschinen erreicht.
Vom Boom dürften auch deutsche Hersteller profitieren. Vor allem beim anspruchsvollen Schmelzen (Fachwort: Sintern) metallischer Pulver per Laser- oder Elektronenstrahl spielen Anbieter wie SLM Solutions aus Lübeck, Concept Laser aus Lichtenfels bei Nürnberg und Eos aus Krailling bei München eine führende Rolle auf dem Weltmarkt.
- gedruckte Kleidung
Das Kleid, das Dita von Teese trägt, kommt aus dem 3D-Drucker. Es besteht aus 17 Teilen, die dem Model auf den Leib konstruiert wurden. Der Entwurf stammt von Michael Schmidt und Francis Bitoni, gedruckt wurde es in Zusammenarbeit mit Shapeways. - gedruckte Kleidung
Als Material für das Kleid aus dem 3D-Drucker kommt Nylon zum Einsatz. Es ist voll beweglich und mit 13.000 Swarovski-Kristallen besetzt - Sportartikel
Die Sohle des Football-Schuhs Nike Vapor Laser Talon kommt aus einem 3D-Drucker. Damit soll der Sportschuh besonders leicht sein und eine optimale Durchzugskraft auf dem Football-Spielfeld entfalten. - Sportartikel
Der Schuh für American Football von Nike soll tatsächlich mittels 3D-Druck in Produktion gehen. Geplant ist ein Druck mit Nylon - ein Material, das besonders leicht ist, dabei aber widerstandsfähig bleibt. - Möbel
Druckbeispiel: Stuhl - gedruckt auf einem Ultimaker 3D Printer - Spielzeug
Druckbeispiel: Roboter - gedruckt auf einem Ultimaker 3D Printer - Spielzeug
Druckbeispiel: Roboter - gedruckt auf einem Ultimaker 3D Printer - Kleidung
Designermode aus dem 3D-Drucker: Die Kleidung wird in einzelnen Teilen und mit unterschiedlichen Materialien gedruckt. - Kleidung
Aus Haute Couture wird Tech Couture: Die Kleidungsstücke aus dem 3D-Drucker bestehen aus mehreren Teilen und unterschiedlichen Materialien. - Handdrucker
3D-Druck aus dem Handgelenk: Der 3Doodler arbeitet wie ein Stift - nur mit Kunststoff. Er soll den 3D-Druck für alle erschwinglich machen. Ab Februar 2014 soll er erhältlich sein - Kostenpunkt: 99 Dollar plus Versand und Steuer. - Bau
Mondstation aus dem 3D-Drucker: Die europäische Weltraumagentur plant das ehrgeizige Projekt in Zusammenarbeit mit der Industrie. Der 3D-Drucker soll auf dem Mond eingesetzt werden. - Bau
Der 3D-Drucker, der den Bau der Monstation übernehmen soll, ist der D-Shape der britischen Firma Monolite. Er wird für den Gebäudebau eingesetzt. - Haushalt
Formen und Stempel fürs Backen aus dem 3D-Drucker: Ein Einfall, der bei Garage Lab entstand. Der gemeinütziger Verein versammelt in Düsseldorf Kreative und Interessierte am 3D-Druck (www.garage-lab.de). - Haushalt
Alles individuell: Der personalisierte Teelichthalter ist nur ein Beispiel von ScopeforDesign. Der Anbieter ist auf individuelle Gegenstände aus dem 3D-Drucker spezialisiert. Farbe, Text, Material lassen sich - Haushalt
Meine Lampe: Bei ScopeforDesign lassen sich die Lampenschirme inklusive Text, Farbe und Material individualisieren. Sie kommen dann aus dem 3D-Drucker. - Schmuck
Schmuck nach Wunsch: Bei ScopeforDesign lassen sich Schmuckstücke individualisieren. Hier kommen neben Kunststoffen auch Metalle wie Silber aus dem 3D-Drucker. - Gegenstände
Vom Hasen bis zur Skulptur: Alle Objekte stammen aus dem 3D-Drucker - hier: Beispiele von Makerbot, dem Unternehmen, das den Replicator 2 verbreibt. Zu sehen auf der Make Munich im April 2013. - Gegenstände
Frosch aus Kunststoff - ein Beispiel, was 3D-Drucker wie die Modelle von Makerbot leisten. - Kleidung
Hut gefällig: Auf Objekte aus dem 3D-Drucker in vielen Materialien ist i.materialise spezialisiert (i.materialise.com) - Kleidung
Schuhe mal anders: Die Studie wurde von i.materialise auf der Make Munich im April in München gezeigt. - Modelle
Modellbau mit 3D-Druck - hier ein Beispiel, das von i.materialise auf der Messe Make Munich im April in München zu sehen war. - Material
Kunststoffe mit Holzanteil: Dieses Objekt in Holzoptik zeigte 2PrintBeta auf Make Munich im April 2013 in München. Die unterschiedlichen Schattierungen gelingen, indem die Drucktemperatur geändert wird. - Material
Auch im 3D-Druck kommt Papier zum Einsatz. Es wird Blatt für Blatt aufeinandergelegt, verklebt und geschnitten. Am Ende wird das Objekt aus dem Papierblock herausgebrochen. Die Maschine stammt von Mcor Technologies, die Skulptur im Bild von Supermodell, München (www.supermodell.co) - Papier
Skulpturen aus Papier lassen sich in zwei Teilen drucken und dann zusammensetzen. Dank des Papiers sieht man nach dem Kleben keinen Übergang . Info: www.supermodell.co - Instrument
Eine gedruckte Gitarre aus dem Cube von 3D Systems - Instrument
Voll funktionsfähig: Die Gitarre mit eigenem Design aus dem 3D-Drucker Cube. - Waffe
Waffenteil aus dem 3D-Drucker: Die bedenkliche Seite der Do-it-Yourself-Bewegung