Die Additive Fertigung (AM) hat sich bereits als Schlüsseltechnologie für Rapid Prototyping und Produktionsunterstützung etabliert. Heute eröffnen AM-Anwendungen Transport-OEMs völlig neue Möglichkeiten, um den steigenden Marktanforderungen nach Individualisierung und fortschrittlichen Materialien für Endprodukte gerecht zu werden.
Im Bereich der Fertigung markierte der Aufstieg des 3D-Drucks – auch bekannt als Additive Fertigung – den Beginn einer neuen Ära. Diese Technologie wurde sofort wegen ihrer Fähigkeit zur schnellen Herstellung von Prototypen und zur Unterstützung der Produktion mit einer nie dagewesenen Geschwindigkeit und Flexibilität geschätzt. Doch die Entwicklung dieser Technologie ist noch lange nicht abgeschlossen. Heute, im Zuge der Einführung von Industrie 4.0, verändert die additive Fertigung den Transportsektor, da sie beispiellose Möglichkeiten für die Produktion von Endbauteilen bietet. Bei diesem Wandel geht es nicht nur um Effizienz oder Kostenreduzierung, sondern um einen Sprung in Richtung Individualisierung und Nachhaltigkeit – mit neuen Materialien, die Designs ermöglichen, die bisher als nicht realisierbar galten.
In der Vergangenheit hat sich die Transportindustrie, die die Bereiche Automobil, Luft- und Raumfahrt, Schifffahrt und Eisenbahn umfasst, auf konventionelle Fertigungsmethoden verlassen. Diese Prozesse sind typischerweise linear, ressourcenintensiv und nach Beginn der Produktion unflexibel gegenüber Änderungen. Die additive Fertigung hingegen eröffnet Design- und Produktionsmöglichkeiten, mit denen herkömmliche Methoden nicht mithalten können.
Die Entwicklung vom Prototyping zur Produktion von Endbauteilen wird von mehreren Faktoren angetrieben: Fortschritte in der 3D-Drucktechnologie, die Entwicklung neuer, langlebiger Materialien und ein wachsendes Verständnis in der Branche für das Potenzial der Additiven Fertigung. Heute experimentieren Erstausrüster im Transportwesen nicht nur mit additiver Fertigung für kundenspezifische Komponenten, sondern integrieren diese Technologie in ihre zentralen Fertigungsstrategien.
Zu den bedeutendsten Fortschritten in der additiven Fertigung zählt die Erweiterung des Spektrums der verwendbaren Materialien wie etwa Hochleistungspolymere, die ein vollständiges Umdenken auf dem Weg vom Design zur Produktion ermöglichen. Diese Materialien haben Eigenschaften, die denen ihrer traditionell hergestellten Gegenstücke entsprechen oder sie sogar übertreffen, sodass sie für kritische Endanwendungen geeignet sind.
Darüber hinaus ermöglicht additive Fertigung die Herstellung komplexer Geometrien, die mit herkömmlichen subtraktiven Verfahren nur schwer oder gar nicht realisierbar sind. Diese Möglichkeit ist besonders in der Transportindustrie von Vorteil, wo aerodynamische und leichtgewichtige Strukturen die Leistung und Treibstoffeffizienz erheblich beeinflussen können.
In mehreren Sektoren der Transportindustrie wird das Potenzial der additiven Fertigung bereits bei der Herstellung von Endbauteilen genutzt. In der Automobilindustrie haben Unternehmen wie BMW und General Motors den 3D-Druck sowohl für Prototypen als auch für Produktionsteile eingesetzt, darunter auch Komponenten für Hochleistungsfahrzeuge, die eine Kombination aus Stärke, Langlebigkeit und geringem Gewicht erfordern. In der Luft- und Raumfahrt haben Boeing und Airbus Pionierarbeit geleistet und setzen den 3D-Druck zur Fertigung leichter Bauteile mit hochfesten Strukturen ein – von Kabinenhalterungen bis hin zu komplexen Komponenten wie Treibstoffdüsen für Düsentriebwerke.
Die Schifffahrts- und die Eisenbahnbranche sind nicht weit davon entfernt und experimentieren mit additiver Fertigung von Ersatzteilen und neuen, optimierten Komponenten. 3D-Druck ermöglicht z. B. die Produktion von Ersatzteilen für ältere Fahrzeuge bei Bedarf und in „Echtzeit", wodurch die Kostenbelastung durch alte Bestände erheblich reduziert werden kann. Die Produktion von Teilen auf Abruf sowie die marktgetriebene Nachfrage nach einfacher kundenspezifischer Anpassung wird durch den 3D-Druck erfüllt. Das vielfältige Stratasys-Portfolio an technischen Polymeren ermöglicht es der additiven Fertigung, Teile zu produzieren, die den strengen Material- und regulatorischen Anforderungen der jeweiligen Märkte gerecht werden.
In Zusammenarbeit mit Erstausrüstern und Zulieferern wird die additive Fertigung in die Produktionsabläufe für hochkomplexe Fahrzeuge integriert, wodurch sich die Vorteile weiter vervielfachen. Die Zukunft der additiven Fertigung im Transportwesen sieht vielversprechend aus. Forschung und Entwicklung konzentrieren sich auf die Steigerung der Geschwindigkeit und Größe von 3D-Druckern, die Erweiterung der Palette der verwendbaren Materialien und die Senkung der Kosten. Im Zuge dieser ständigen Weiterentwicklung spielt die additive Fertigung eine zentrale Rolle bei der Erfüllung der Anforderungen der Transportindustrie an Anpassung, Effizienz und Innovation.
In der Zukunft wird der Anteil der additiven Fertigung in der Transportindustrie voraussichtlich exponentiell wachsen. Die Technologie ermöglicht nicht nur die Herstellung von Endbauteilen, die den hohen Anforderungen für Transportanwendungen gerecht werden, sondern fördert auch den Umstieg auf nachhaltigere Herstellungspraktiken. Durch die Reduzierung von Abfällen und die Verwendung von Materialien, die hinsichtlich ihrer Leistung und Umweltverträglichkeit optimiert sind, trägt die additive Fertigung zur Schaffung umweltfreundlicherer und effizienterer Transportlösungen bei.
Die Weiterentwicklung des 3D-Drucks hin zur Produktion von Endbauteilen ist ein bedeutender Meilenstein in der Entwicklung der Fertigung. Für den Transportsektor bietet der 3D-Druck einen Weg zu mehr Innovation, Effizienz und Individualisierung. Er markiert den Beginn einer neuen Ära, in der die Grenzen des Möglichen ständig erweitert werden. Das Potenzial der additiven Fertigung, die Industrie neu zu gestalten, ist inzwischen unbestreitbar und verspricht eine Zukunft, in der die Grenzen der traditionellen Fertigung der Vergangenheit angehören.
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