Additive Fertigung : 3D-Druck: Diese fünf Trends begleiten uns 2023

Der Markt rund um den 3D-Druck verzeichnet ein starkes Wachstum, das sich laut den Marktanalysen von CONTEXT fortsetzen dürfte. Im Additive Manufacturing and 3D Printing Report für das erste Quartal 2022 prognostiziert die Unternehmensberatung, dass der Umsatz mit Materialien, Hardware und Dienstleistungen von 12 Mrd. USD im Jahr 2021 auf geschätzte 38 Mrd. USD im Jahr 2026 steigen wird. Angesichts dieser Aussichten hat Markus Glasser, Senior Vice President EMEA des Druckerherstellers EOS fünf Trends für 2023 identifiziert.

Die Welt der additiven Fertigung lässt sich nach wie vor weitgehend in zwei Gruppen einteilen: Fortgeschrittene Anwender:innen, die in die Technologie investiert haben und zuverlässige, leistungsstarke System erwarten und experimentierfreudige Anwender, die den Wert der Technologie erkennen. Letztere benötigen Unterstützung bei der Anwendung und wollen wissen, wie sie ihre Fertigung optimieren können.

Die industrielle Akzeptanz des 3D-Drucks wird mit Sicherheit weiter zunehmen und damit die wettbewerbsfähigen Geschäftsmöglichkeiten für große und kleine Hersteller. Die Vorteile des industriellen 3D-Drucks, die seit Jahren für kleinere Hersteller bestehen, werden sich laut Glasser nun in größerem Umfang in der Industrie durchsetzen. Training und Weiterbildung spielen dabei eine zentrale Rolle. "Wir rechnen mit einer steigenden Nachfrage nach Online- und virtuellen Schulungen. Gleichzeitig erwarten wir mehr Besucher:innen in unserer digitalen Fertigung", so der Vice President.

Ein weiterer Trend, der sich durchsetzen soll, sind anwendungsorientierte Fabrikkonzepte. Dies erfordert die Optimierung der additiven Systeme, der Peripherie und der Nachbearbeitung, um den Durchsatz zu maximieren und die Kosten zu minimieren. Durch die Optimierung einer AM-Produktionslinie kann ein Business Case von einem unrentablen hin zu einem rentablen Szenario werden oder das Potenzial für Gewinn und Designinnovation erhöhen.  Für viele Hersteller ist dies ein entscheidender Schritt. Denn in der Regel werden Lösungen für eine spezielle Anwendung optimiert. Glasser meint dazu: "Eine zuverlässige und übertragbare Ausstattung für wiederholbare Bauteilqualitäten ist hier entscheidend, um eine Plug-and-Play-Skalierbarkeit in zukünftigen Fabriken zu ermöglichen".

Mit Hilfe der additiven Fertigung verbinden Hersteller die physische Lieferkette mit einer digitalen Prozesskette. Diese ermöglicht es ihnen, Produkte vom Konzept bis zum Ende ihrer Lebensdauer effizienter zu verwalten. Mit einem digitalen Fertigungssystem kann Produktion über mehrere Standorte verteilt werden, indem einfach eine Datei gesendet wird. Diese Dezentralisierung ermöglicht eine kollaborativere, transparentere und effizientere Lieferkette wie sich während der Corona-Pandemie gezeigt hat. Denn im Katastrophenfall kann der industrielle 3D-Druck viel schneller reagieren als die herkömmliche Fertigung, indem die Produktion einfach an einen anderen Standort verlagert wird, wo die Technologie vorhanden ist.

In Zukunft werden wir beschleunigte Synergien zwischen Materialwissenschaft, Fertigung und Technologie erleben. Dies wird Innovationspotentiale freisetzen, die bisher nicht denkbar waren. Während beträchtliche Investitionen in alle Bereiche rund um die additive Fertigung das Wachstum weiter vorantreiben, darf die Bedeutung der Werkstoffe nicht unterschätzt werden.

Es werden zunehmend hybride Werkstoffe zur Verfügung stehen, die für spezielle Anforderungen und Anwendungen der jeweiligen Branchentwickelt werden. Durch Anpassen von Prozessparametern können Materialeigenschaften wie Duktilität und Zugfestigkeit an verschiedenen Stellen des additiven Fertigungsprozesses verändert werden. Dadurch wird eine neue Generation von Anwendungen möglich, insbesondere in stark regulierten Branchen wie der Medizintechnik und der Luft- und Raumfahrt.

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Ökologische Nachhaltigkeit ist seit einigen Jahren ein wichtiger Trend. Es gibt bereits viele Maßnahmen, um den Energieverbrauch zu senken, Abfall bei der Produktion zu verringern und nicht wiederverwertbare Materialien aus Produkten und Verpackungen Stück für Stück zu entfernen. Hinzu kommt, dass immer mehr Endkunden beim Einkauf Nachweise für die Nachhaltigkeit der Produkte und Dienstleistungen einfordern.

"In der additiven Fertigungsindustrie werden wir 2023 weitere Innovationen sehen, die diesen Trend unterstützen. Der industrielle 3D-Druck ist anwendungsbezogen bereits jetzt schon nachhaltiger als herkömmliche Verfahren", heißt es von EOS. Dazu sollen Hersteller die Daten, die ihre Systeme im Bauprozess generieren, künftig stärker nutzen, um die Effizienz ihrer Herstellungsprozesse für die Kund:innen zu belegen.

Gleichzeitig arbeiten Hersteller daran, Systeme und Werkstoffe energieeffizienter und nachhaltiger zu machen und das Modell der Kreislaufwirtschaft im Zuge von verbesserter Recyclingfähigkeit und biologischer Abbaubarkeit zu unterstützen.

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