6 zukünftige Anwendungen des pulverbasierten 3D-Drucks

Während die Kosten für den pulverbasierten 3D-Druck sinken, wächst das Anwendungsfeld dieses additiven Fertigungsverfahrens. Wir zeigen Ihnen 6 zukünftige Anwendungsbereiche für den 3D-Druck, die mit der weiteren Entwicklung der Technologie wachsen werden.

Der 3D-Druck ist angekommen, und er funktioniert. Doch die Pulverbettfusion und andere additive Fertigungsverfahren sind zumeist mit hohen finanziellen Einstiegshürden verbunden. Die Technologie ist nicht für jede Branche erschwinglich. Für die Herstellung von Düsentriebwerken und Prothesen ist sie nicht nur absolut vorteilhaft, sondern auch wirtschaftlich rentabel. Doch für Branchen mit geringeren Margen, wie zum Beispiel in der Konsumgüter-Industrie, bleibt der 3D-Druck zu teuer. 

Aber Zeiten ändern sich. Die wachsende Akzeptanz hat zu einem Anstieg des Fachwissens, einer verbesserten Pulveraufbereitung sowie technologischen Innovationen geführt. All das reduziert die Kosten im pulverbasierten 3D-Druck. 

Wir zeigen Ihnen 6 zukünftige Anwendungsbereiche für den 3D-Druck, die mit der weiteren Entwicklung der Technologie wachsen werden.

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1. Verpackungen

Mehr als 28% des jährlich produzierten Abfalls besteht aus Behältern und Verpackungen. Zwar wird den umfassenden Recycling-Maßnahmen zur Reduzierung des weltweiten Müllaufkommens noch immer eine tragende Rolle zuteil. Doch der 3D-Druck spielt eine immer wichtigere Rolle bei der Entwicklung nachhaltiger Verpackungen.

Denn die additive Fertigung ermöglicht die Herstellung besonders leichter Strukturen, die mit herkömmlichen Methoden zur Produktion von Verpackungen (beispielsweise dem Spritzguss) nicht möglich wären. Von Schutzhüllen bin zu Trägersystemen: Um bis zu 30% lässt sich das Gewicht reduzieren.

Dass Leichtverpackungen für Logistikunternehmen von großem Interesse sind, überrascht nicht. In den letzten Jahren gründeten Global Player, wie UPS oder FedEx, eigene Forschungsabteilungen, um Verpackungen aus dem 3D-Drucker zu entwerfen und zu testen.

2. Luxusgüter

Von filigranem Besteck bis hin zu individuellem Schmuck: Der 3D-Druck agiert auch im Luxusgüter-Segment. Ein für die additive Fertigung prädestinierter Markt, bietet er doch die Möglichkeit zur Produktion maßgeschneiderter Designs auf Edelmetall-Basis. 

Der 3D-Druck dieser Luxusgüter dient als Proof-of-Concept und ebnet den Weg für künftige Anwendungen auf dem Massenmarkt.

3. Artenschutz

Die 3D-Druck-Technologie erlaubt einzigartige Strukturen. Ein großer Vorteil für den Artenschutz, da witterungsbeständige Komponenten für jeden Anwendungsfall schnell und flexibel produziert werden können. 

So werden Korallenstrukturen aus dem 3D-Drucker in angeschlagene Ozeanriffe integriert, um deren Vermehrung und Wachstum zu fördern. Die additive Fertigung ermöglicht Komponenten, die sich problemlos auf dem Meeresboden positionieren lassen. Strukturen, die für Riffschützer auf der ganzen Welt von großem Interesse sind.

Weitere mögliche Anwendungen des additiven Fertigungsverfahrens im Tierschutz sind unter anderem Tierprothesen, Nashorn-Hörner zur Bekämpfung der Wilderei, sowie Köder-Eier zur Aufzeichnung des Verhaltens gefährdeter Vogelarten.

4. Batterien

Verbesserte Batterien sind eine wegweisende Zukunftstechnologie und die Pulverbettfusion leistet ihren Beitrag. Die Polymer-Pulverbettfusion wurde bei der Herstellung komplexer, dreidimensionaler Lithium-Eisen-Batterien getestet.

Und mit zunehmender Entwicklung schaffen Batterien aus dem 3D-Drucker völlig neue Möglichkeiten für die Elektronik-Branche. Heute ist Elektronik auf Standardbatterien ausgelegt. In Zukunft wird es dank des 3D-Drucks allerdings möglich sein, Leiterplatten in die Struktur des Geräts zu integrieren.

5. Sportausrüstung

Der 3D-Druck ist in der prothetischen Medizin längst angekommen. Es verwundert also nicht, dass auch Hersteller von Sportbekleidungen sowie sportmedizinischen Produkten das Potenzial des additiven Fertigungsverfahrens erkannt haben. 

Seien es Schuheinlagen mit hoher Stoßdämpfung, luftige Fahrradhelme oder maßgeschneiderte Golfschläger: Mit der Pulverbettfusion lassen sich Komponenten entwickeln, die der Leistungsfähigkeit und Gesundheit des Sportlers zu Gute kommen. 

6. Schädlingsbekämpfung & Krankheitsprävention

Populationen von Krankheitsüberträgern – beispielsweise Stechmücken – zu überwachen, ist für den Schutz der öffentlichen Gesundheit von entscheidender Bedeutung. Doch erschweren logistische sowie finanzielle Hürden diese Bemühungen sichtlich. Beispielsweise dann, wenn Malaria endemisch in einer abgelegenen Region auftritt, und es dort zugleich an finanziellen Mitteln mangelt.

Im Rahmen eines Experiments nutzten Experten für Infektiologie in Essex (GB) Open-Source-Designs, um Moskito-Lichtfallen im 3D-Drucker zu produzieren und diese in Sümpfen zu positionieren. Diese Lichtfallen zeigten sich letztlich nicht nur genauso effektiv wie jene Originale, die bei der Feldarbeit Verwendung finden. Vielmehr gestaltete sich die Produktion 60% billiger und das Gewicht deutlich reduziert. 

Mit den gewonnen Erkenntnissen setzen Wissenschaftler auf die Ausweitung von Vektor-Überwachungsprogrammen in besonders abgelegenen Gebieten. Oberstes Ziel sind mehr valide Daten, die der Bekämpfung von infektiösen Krankheiten dienlich sind.

Für einen zukunftsfähigen 3D-Druck: Innovativ in der Verarbeitung von Metallpulver

Im 3D-Druck mittels Pulverbettfusion wird der Mischtechnik eine besondere Stellung zuteil, um die Wirtschaftlichkeit dieser Technologie zu optimieren.  

Das neueste Whitepaper der amixon GmbH untersucht gängige Herausforderungen für die kosteneffiziente additive Fertigung und diskutiert, wie innovative Mischtechnik die Kosten senkt: Sowohl für Pulverhersteller als auch für Endanwender.