Zukünftige Technologien:3D-Druck

3D-Druck wird auch als additive Fertigung bezeichnet, da er digitale 3D-Modelle in feste Objekte verwandelt, indem sie Schicht für Schicht gedruckt werden. Die Technologie wurde in den 1980er Jahren erfunden und wird seit ihrer Einführung für das Rapid Prototyping verwendet. In den letzten Jahren hat es begonnen, sich zu einer Fertigungstechnologie der nächsten Generation zu entwickeln. Eine Technologie, die die bedarfsgerechte, lokale Produktion von Endprodukten oder Teilen davon ermöglicht.

3D-Druck kann mit einer Vielzahl von Materialien durchgeführt werden, darunter Thermoplaste, reine Metalle, Keramik, Metalllegierungen und verschiedene Formen von Lebensmitteln. 3D-Druck als Fertigungstechnologie für den Endverbrauch steckt noch in den Kinderschuhen. Aber in den kommenden Jahrzehnten und in Kombination mit synthetischer Biologie und Nanotechnologie hat es das Potenzial, viele Design-, Produktions- und Logistikprozesse radikal zu verändern.

DAS ANWENDUNGSBEREICH

Prototypen
Der am schnellsten wachsende Bereich des 3D-Drucks Anwendung ist die additive Fertigung von Produktionswerkzeugen. Traditionell wäre das Endprodukt aufgrund der Formen, Muster, Vorrichtungen, Vorrichtungen und anderen Werkzeuge, die zur Herstellung des Endprodukts verwendet werden, zu sehr hohen Kosten handgefertigt worden. Zum Beispiel kosten die Formen, die zur Herstellung von Kunststoffteilen verwendet werden, oft Zehntausende von Dollar. Im Gegensatz dazu ist es jetzt möglich, 3D-Drucker zu verwenden, um Spritzgussmaster in geringer Auflage für Hunderte von Dollar und endgültige Formenmaster in hoher Auflage für einige Tausend zu produzieren. Die Auswirkungen des 3D-Drucks auf traditionelle Produktionsprozesse können daher dramatisch sein.

Formen und Muster
Es ist jetzt möglich, Sandgusskerne und -formen direkt in 3D zu drucken. Der traditionelle Sandguss erfordert die Herstellung von Holzmustern, um die Gießsand gepackt wird. Das Holzmodell muss dann aus der resultierenden Form oder dem resultierenden Kern entfernt werden (nicht immer ein einfacher oder erfolgreicher Vorgang), bevor geschmolzenes Metall in das endgültige Teil gegossen wird.

Durch den Einsatz von 3D-Druckern zur Herstellung von Sandgussformen und -kernen können sich Unternehmen die Kosten für die Herstellung von Holzmustermastern sparen. Sie können auch kompliziertere Teile aus Sandformen gießen, die mit herkömmlichen Mitteln nicht hergestellt werden könnten. Auch hier können Zeit- und Kosteneinsparungen sehr erheblich sein.

Persönliche Fertigung
3D-Drucker für den persönlichen Gebrauch nehmen rasant zu. Bis 2020 sollen jährlich über eine Million persönlicher Drucker verkauft werden. Die Arten von Gegenständen, die hergestellt werden können, sind begrenzt. Persönliche 3D-Drucker in der Produktkategorie befinden sich in einem frühen Entwicklungsstadium und werden voraussichtlich noch eine Weile auf dem Mainstream-Markt ankommen.

Beginn einer Revolution

Die Zukunft von 3D-Druckern sieht vielversprechend aus, sie kommen vielleicht nicht massenhaft zu Hause an, aber sie bergen Potenzial in mehreren Anwendungsbereichen. Es gibt mehrere Möglichkeiten, einen 3D-Drucker zu verwenden, z. B. kann er verwendet werden, um Ersatzteile für alle Arten von Produkten herzustellen, die möglicherweise vorerst nicht auf Lager sind. Fehlerhafte Ware kann in Echtzeit repariert werden, ein kaputter Artikel kann fast sofort repariert werden.

Eine weitere zukünftige Anwendung ist der Einsatz von 3D-Druckern, um Ersatzorgane herzustellen und sogar den menschlichen Körper direkt zu reparieren, was im Bereich der schnellen Entwicklung als Bioprinting bezeichnet wird. Die Möglichkeiten sind endlos.