Digitalisierung der Wirtschaft

Wie viel Potential bietet 3D-Druck?

Als Schlüsselindustrie des 21. Jahrhunderts werde 3D-Druck die globalen Lieferketten und Herstellungsprozesse nachhaltig verändern, betont René Gurka, CEO von Bigrep, im Interview. Speziell der großformatige 3D-Druck biete viele Möglichkeiten und Potentiale für die Digitalisierung der Wirtschaft.

René Gurka, Bigrep

René Gurka, CEO von Bigrep: „Generell ist es wichtig zu beachten, dass Hardware, Software und Materialien perfekt aufeinander abgestimmt sind – ein gut gedrucktes 3D-Objekt hängt vom Zusammenspiel genau dieser Faktoren ab.“

ITM: Herr Gurka, inwieweit ist das Thema „3D-Druck“ bereits im Mittelstand angekommen?
René Gurka:
Kurzum: zunehmend stärker. War der großformatige 3D-Druck bislang eher ein Thema für die großen Konzerne, wird das Interesse an der Technologie seit diesem Jahr auch im Mittelstand deutlich größer.

ITM: Was (welche Nachteile) hält den einen oder anderen Mittelständler bisher davon ab, sich mit 3D-Druckern zu befassen?
Gurka:
Was den Mittelstand bisher davon abgehalten hat, sich mit 3D-Druckern zu befassen, war sicher auch der mitunter hohe Preis für industrielle Drucker – schließlich beliefen sich die Kosten hierfür auf bis zu eine halbe Millionen Euro. Mittlerweile sind aber auch Geräte auf dem Markt, die bereits für 50.000 Euro erhältlich sind. Ein weiteres Hemmnis ist, dass die Handhabung der Technologie noch nicht selbstverständlich und bei den Kunden somit oftmals noch viel Unterstützung bei den ersten Schritten nötig ist. Aber auch hieran arbeiten wir: Unser Ziel ist es, dass zukünftig jeder Anwender in wenigen Sekunden in der Lage ist, einen Druck zu starten.

ITM: Für welche Bereiche bzw. Branchen ist 3D-Druck grundsätzlich interessant? Welche Möglichkeiten eröffnen sich den Unternehmen durch 3D-Druck?
Gurka:
Unser Wurzeln liegen im Kunst- und Designbereich – Architekten und Designer sowie Produzenten aus der Möbelindustrie nutzen den Bigrep One, um Modelle zu drucken, aber auch ganze Stühle, Tische und Verbindungsstücke sind kein Problem. Mittlerweile fokussieren wir uns aber verstärkt auf industrielle Anwendungsbereiche, vor allem in der Automobil- und Luftfahrtbranche sowie in der Medizintechnik. Die Nachfrage nach dem 3D-Drucker bei Industriekunden wächst und hier liegt meiner Meinung nach auch das größte Potential für den großformatigen 3D-Druck. Vermutlich 99 Prozent unserer potentiellen Kunden sind sich der Möglichkeiten des großformatigen 3D-Drucks noch gar nicht bewusst. Für uns ist es deshalb wichtig, hierfür ein Bewusstsein zu schaffen und verständlich zu machen, welche konkreten Vorteile er mit sich bringt, wie er die Produktion flexibler gestaltet und dabei vor allem Zeit und Kosten spart.

ITM: Welche Objekte können mit einem 3D-Drucker hergestellt werden und welche Eigenschaften bringen diese mit sich?
Gurka:
Durch den großformatigen 3D-Druck lassen sich lokal und kostengünstig 2/3 individualisierbare Produkte herstellen – von ganzen Möbeln über individuelle Prothesen bis hin zu Ersatzteilen oder Formen aus Kunststoff für die verschiedensten Industriezweige. Durch die additive Fertigung ergeben sich vielfältige neue Designmöglichkeiten, denn der 3D-Druck ermöglicht es, noch komplexere Strukturen und aufwändigere Designs zu realisieren, als konventionellen Techniken es erlauben: Durch „Additive Manufacturing“ ist es möglich, noch spezifischer auf Designwünsche von Kunden einzugehen und diese kurzfristig und individualisiert umzusetzen. Außerdem lassen sich Ersatzteile durch 3D-Druck beispielsweise schnell und einfach nachproduzieren und bieten so auch im Bereich Logistik Vorteile.

ITM: Welche 3D-Druck-Verfahren gibt es generell und welche Materialien kommen hier zum Einsatz?
Gurka:
Es gibt eine Vielzahl von 3D-Druckverfahren, wie beispielsweise Stereolitagraphie (SLA), Multi Jet Modeling (MJM), Selektives Lasersintern (SLS), Selektives Laserschmelzen (SLM) und Selektives Elektronenstrahlschmelzen (SEBM) oder auch das 3-Dimensionall Printing (3DP). Unser 3D-Drucker ist der größte zurzeit auf dem Weltmarkt erhältliche FFF-Drucker (Fused Filament Fabrication, auch bekannt als „Fused Deposition Modeling“, FDM). Beim FFF-Verfahren wird Kunststofffilament (PLA) geschmolzen und schichtweise auf einen Untergrund aufgetragen, wobei sich die einzelnen Schichten zu einem komplexen Teil verbinden. Als Stützmaterialien verwenden wir PVA und HIPS.

ITM: Inwieweit sind mit 3D-Druckern Massenproduktionen möglich?
Gurka:
Mittelfristig können wir uns auch eine Massenproduktion mit großformatigen 3D-Druckern vorstellen, allerdings liegt unser Fokus aktuell noch stärker auf Rapid Prototyping. Es ist aber bereits möglich, Kleinserien lokal zu produzieren. Gemeinsam mit Partnern arbeiten wir im Rahmen unserer „Factory of the Future“ an Lösungen, Kleinserienproduktionen weltweit zu ermöglichen – Ziel ist es, weltweit sogenannte Printer-Farmen zu etablieren, in denen zeitgleich die verschiedenen Komponenten eines Druckauftrags durch mehrere Ones gefertigt werden. So wird der Fertigungsprozess effizienter, variabler, schneller und vor allem preiswerter.

ITM: Wie ausgereift ist die Technologie Stand heute? An welchen Stellen hapert es häufig noch bzw. gibt es Verbesserungsbedarf? Und wie schätzen Sie generell die Entwicklungen im 3D-Druckbereich ein?
Gurka:
Der 3D-Druck ist erwachsen geworden: Er ist nicht mehr nur Spielerei, sondern hat seinen Platz in der Industrie gefunden. Dabei ist er nicht nur in vielen etablierten Herstellungsprozessen integriert worden, sondern löst teilweise auch überholte Methoden ab. Prozesse, die Ingenieure und Designer über Jahre hinweg gelernt und angewendet haben, müssen komplett umgestellt werden. Wir denken traditionelle Produktions- und Herstellungsprozesse komplett neu, denn mit dem 3D-Druck ist es möglich, lokal, individualisiert und kosteneffizient zu produzieren. Verbesserungsbedarf besteht aktuell vor allem in der Geschwindigkeit des großformatigen 3D-Drucks.

ITM: Welche Rolle wird 3D-Druck zukünftig im Zusammenhang mit Industrie 4.0 spielen?
Gurka:
Der 3D-Druck wird als Schlüsselindustrie des 21. Jahrhunderts die globalen Lieferketten und Herstellungsprozesse nachhaltig verändern und speziell der großformatige 3D-Druck bietet viele Möglichkeiten und Potentiale für die Digitalisierung der Wirtschaft. Der Markt für professionelle 3D-Drucker wächst dabei stark: Die erwartete jährliche Wachstumsrate bis zum Jahr 2020 beträgt ca. 20 Prozent. Der Wohlers Report, die maßgebliche Branchenquelle, schätzte den weltweiten 3D-Markt im Jahr 2015 auf über 5 Mrd. US-Dollar. Dabei ist der Wettbewerb im Segment des großformatigen, seriellen 3D-Drucks derzeit noch gering, vor allem mit Blick auf kosteneffiziente 3D-Drucklösungen.

ITM: Worauf sollten Nutzer bei der Auswahl von Anbieter, Gerät und entsprechender Software achten?
Gurka:
Generell ist es wichtig zu beachten, dass Hardware, Software und Materialien perfekt aufeinander abgestimmt sind – ein gut gedrucktes 3D-Objekt hängt vom Zusammenspiel genau dieser Faktoren ab. Ohne gute Vorarbeit am PC kann kein 3D-Druck einwandfrei gelingen – auch wenn die Arbeit mit der Software stimmt. Ohne gute Hardware und Materialien wird ein 3D-Druck nie ein Erfolg.

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