Vier kritische Fragen an die additive Fertigung 2019

2018 war ein Meilensteinjahr für additive Fertigung. Technologische und Software-Durchbrüche bewegten die Industrie näher an die Erfüllung ihres Versprechens einer echten industriellen Fertigungslösung.

Trotz dieser ermutigenden Entwicklungen bleiben kritische Fragen, während die Industrie nach vorne blickt.

#1 Kann additive Fertigung auf Hochvolumen-Produktion skalieren?

Kurze Antwort: Jein.

Massenproduktion hat bereits in Nischensektoren Fuß gefasst. Hörgerätehersteller nutzen AM beispielsweise für über 90 % ihrer Teile. Konsumprodukte wie Brillenfassungen und Schuhsohlen wurden additiv gefertigt, und Unternehmen wie Adidas peilen 100.000 Teile jährlich an.

Für breitere Mass Production müssen Herausforderungen bei Wiederholbarkeit, Geschwindigkeit, Teilequalität und Kosteneffizienz gelöst werden.

HPs Metal Jet System, letztes Jahr eingeführt, nutzt Binder-Jet-Technologie auf MIM-Pulver (Metal Injection Moulding), um bis zu 50.000 Teile pro Batch kosteneffizienter als Spritzguss zu produzieren.

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Ebenso hat Evolve Additive Solutions die STEP-Technologie (Selective Toner Electrophotographic Process) für Polymere entwickelt, die eine Hochvolumen-Alternative zu konventionellen Methoden anstrebt.

Beide Lösungen sind für volle Kommerzialisierung 2020 geplant. Während 2019 AM die Massenproduktion nicht outright ersetzen wird, erwarten wir, dass es eine wertvolle Ergänzung bestehender Methoden wird.

#2 Werden mehr AM-spezifische Materialien verfügbar?

Kurze Antwort: Ja.

Materialvielfalt ist Schlüssel zur Industrialisierung von 3D-Druck, doch viele Anwendungen haben noch keine dedizierten Feedstocks. Der Automobilsektor ist ein Paradebeispiel.

Die steigende AM-Nutzung trieb Zulieferer wie BASF und Solvay 2018 zu neuen Polymeren und Metalllegierungen. 2019 wird der Trend fortgesetzt mit mehr anwendungsspezifischen Materialien, besonders Hochleistungspolymere und Verbundwerkstoffe.

Neue Materialien bringen auch frische Herausforderungen: Materialzertifizierung und strengere Maschinenkontrollanforderungen.

#3 Werden wir mehr automatisierte Nachbearbeitungslösungen sehen?

Kurze Antwort: Ja.

Die Nachbearbeitungsstufe bleibt ein Flaschenhals, da sie noch weitgehend manuell erfolgt. Doch 2019 wird Fortschritte in drei Schlüsselbereichen bringen:

1) Designoptimierung. Software wie Materialises e-Stage für Metall generiert dünne, leicht entfernbare Stützen, was Stützentfernungszeit um bis zu 50 % senkt.

2) Minimierung des Nachbearbeitungsbedarfs. Velo3Ds „Intelligent Fusion“ System kombiniert Software und Hardware, um Teile zu produzieren, die fast keine Stützen benötigen.

3) Automatisierte Stützentfernung und Oberflächenveredelung. PostProcess Technologies hat eine Linie automatisierter Hardware released, während America Makes 1,6 Mio. $ Grant zur Beschleunigung der Nachbearbeitungstechnologie für selektives Laserschmelzen vergab.

Mit diesen Entwicklungen könnte 2019 viele der drängendsten Nachbearbeitungsherausforderungen lösen und breitere AM-Adoption ermöglichen.

#4 Wird Software essenziell für Skalierung der AM-Produktion?

Kurze Antwort: Ja.

Software ist bereits integral für additive Fertigung, und ihre Rolle wächst nur, während die Industrie höhere Effizienz, Zuverlässigkeit und Qualität anstrebt. Sowohl Design als auch Workflow-Management verlassen sich auf anspruchsvolle Tools.

Im Design ermöglichen Initiativen wie Design for Additive Manufacturing (DfAM), generatives Design und Topologieoptimierung die Schaffung leichter, komplexer Teile, die zuvor unmöglich oder kostprohibitiv waren. Start-ups wie nTopology, Frustum und ParaMatters, neben etablierten Playern wie Autodesk, formen AM-Design-Workflows neu.

Auf der Management-Seite automatisieren und koordinieren Workflow-Plattformen wie AMFG jede Stufe – von Anfrage bis Nachbearbeitung – und gewährleisten nahtlose Integration in bestehende Produktionslinien.

Bis 2019 werden Unternehmen Software zunehmend in ihre AM-Strategien einbeziehen, um skalierbare und effiziente Produktion zu sichern.

Neues Jahr, neue Chancen

2019 wird weiteren Fortschritt in der additiven Fertigung liefern, doch auch entscheidende Antworten auf die Fragen erfordern, die die Zukunft der Industrie definieren. Während wir diese sich wandelnde Landschaft navigieren, können wir erwarten, dass das Jahr Klarheit – und neue Chancen – für die AM-Community bringt.