Rückblick auf Additive Manufacturing am 17. April 2023
Einen beeindruckenden Einblick in eine der aktuell innovativsten Fertigungsmöglichkeiten gab uns Max Weber mit seinem Vortrag über 3D-Druck-Verfahren.
Der "Replikator" aus Star Trek wird Realität. Dank 3D-Druck-Verfahren kann fast jeder zu Hause Bauteile reproduzieren. Statt wie in den meisten herkömmlichen Herstellungsverfahren, in denen durch Bearbeitung und Abtragung aus einem größeren Materialblock Werkstücke herausgeformt werden, werden diese im 3D-Druck-Verfahren schichtweise aufgebaut. Der Fachterminus hierfür ist "Additive Manufacturing" (AM) und ist zwischenzeitlich auch schon in Privathaushalten angekommen.
Max Weber "betreibt" seit mehreren Jahren selber etliche 3D-Drucker unterschiedlicher Verfahren und erklärte uns praxisorientiert die wichtigsten Verfahren, Einsatzverfahren und Vorteile, bzw. zukünftigen Möglichkeiten.
Neben der wohl bekanntesten Materialextrusion, in der das Material schichtweise wie in einem Tintenstrahldrucker durch eine Düse von oben punktgenau aufgebracht wird, stellte er seinen interessierten Zuhörern noch die Photopolymerisation vor, bei der die Objekte durch Belichtung von unten, langsam aus einem Bad mit flüssigen Photopolymeren (also unter Licht aushärtenden Polymeren) nach oben "herausgezogen" wird.
Neben Kunststoffen können heutzutage allerdings auch schon Metalle (in einem Pulverbett durch Laser-Sintern) oder organisch-kompatibles Material verarbeitet werden. Hier können individuelle Kniegelenke, Knochenimplantate oder sogar Herzklappen passgenau gefertigt werden.
Allen Verfahren ist zu eigen, dass sie vergleichsweise kostengünstig sind und völlig neue, bislang unmögliche, Konstruktionen ermöglichen, die sich an Lösungen aus der Natur annähern. Ein Beispiel in diesem Zusammenhang war die Fertigung einer Armprothese für ein Kind, welche aufgrund des Wachstums etwa alle 6 Monate erneuert werden muss. Bei einem Gewicht von etwa 500g entsteht hier ein durchschnittlicher Materialwert von gerade mal 15€ - individuell angepasst und kurzfristig fertigbrachte - auch für "ärmere Länder" erschwinglich.
Andere Einsatzmöglichkeiten liegen insbesondere im Prototypenbau, finden sich aber auch im Hausbau oder in privaten Anwendungen, z.B. einer individuellen Halterung für die Zahnbürste.
Notwendig ist hier nur eine Software für die Konstruktion und ein sogenannter "Slicer", ein Programm, welches die Konstruktion in Schichten "zerschneidet", bevor sie dann gedruckt wird. Aufgrund der zwischenzeitlich weiten Verbreitung der Verfahren, können vielfache Konstruktionen allerdings schon im Internet als Dateien kostenlos heruntergeladen oder geteilt werden. Es entsteht hier eine neue Schwarmintelligenz durch Wissensteilung, die auch real bei Problembewältigungen helfen kann. So entstanden während der Corona-Pandemie tausende Ventile für Beatmungsgeräte in dezentralen, privaten 3D-Druckern. Max Weber druckte in dieser Zeit for das Rote Kreuz Halterungen für Gesichtsvisiere.
Nach dem kurzweiligen Vortrag mit Gesprächen konnten wir uns live die von Max Weber mitgebrachten Drucker und Druckbeispiele ansehen und begreifen. Vielen Dank für diesen beeindruckenden Ausblick in die Zukunft.
