3D-Druck: Schwierigkeiten bei der Demokratisierung

Der 3D-Druck wird nach Meinung einiger Experten die Industrie und somit das Prototyping völlig verändern. Entsprechend hieß es schon früh in der Presse, diese Technologie würde sich in der Industrie schnell verbreiten und für jeden Privathaushalt bereits 2015 ein Muss sein. Man ging davon aus, diese Demokratisierung des 3D-Drucks für die breite Bevölkerung würde die Industrie revolutionieren.

Warum ist es nicht zur vorausgesagten Demokratisierung des 3D-Drucks gekommen?

Der 3D-Druck hatte so flexibel und umfassend werden sollen, dass jeder ihn einfach hätte verwenden können. In der Tat sind in vielen Projektbüros und Fabriken heutzutage 3D-Drucker vorhanden. Allerdings ist die angekündigte Revolution für Privatleute nicht eingetreten. Nur in seltensten Fällen verfügen Privathaushalte über einen 3D-Drucker. Doch welche Auswirkungen gab es auf das Rapid Prototyping?

In gewissem Sinne gab es allerdings tatsächlich eine kleine Revolution. Erstens hat der 3D-Druck eine bestimmte Art von Prototypen in der Industrie demokratisiert und das Fertigen von Teilen mit geringen technischen oder visuellen Anforderungen ermöglicht. Zweitens bietet er eine Alternative zum Laser-Sinterverfahren und zur Stereolithographie. Letztere werden nach und nach überflüssig. Drittens lassen sich mit dem 3D-Druck Formen schaffen, die per CNC nicht realisierbar sind. Trotzdem hat 3D-Druck die klassischen Verfahren des Rapid Prototyping nicht ersetzt – CNC-Bearbeitung und Vakuumguss bestehen weiterhin. Doch warum ist das so?

Die CNC-Bearbeitung und das Vakuumgießen bleiben im Vergleich zum 3D-Druck effizienter

• Preis-Leistungs-Verhältnis: Mit 3D-Druckern kann nur eine begrenzte Zahl an Teilen gefertigt werden. In der Tat sind nur sehr wenige im Prototyping häufig verwendete Anwendungen und Standards per 3D-Druck umsetzbar. Die Maschinen können zwar in Büroräumen und Privatwohnungen gut zum Einsatz kommen, unterliegen allerdings auch dort gewissen Einschränkungen. Die Fertigung von Prototypen im Büro oder der Privatwohnung ist zudem einfach nicht rentabel.
• Sperrige Ausrüstung: Die professionellen Drucker schrecken durch ihre Größe Nutzer vor einer Benutzung zu Hause oder im Büro ab.
• Anwendungsschwierigkeit: Die Inbetriebnahme der Maschinen und Software erfordert idealerweise eine von erfahrenen Technikern durchgeführte Schulung.
• Fertigungszeit: Wenn mehr als 2 Exemplare gefertigt werden müssen, ist die Fertigungszeit in der Regel länger als bei den traditionellen Rapid-Prototyping-Verfahren wie der CNC-Bearbeitung und dem Vakuumgießen.
• Qualität der Teile: Die gefertigten Prototypen entsprechen nur geringen funktionalen und visuellen Anforderungen. Der 3D-Druck eignet sich nicht zur Fertigung von Prototypen mit hohen technischen Ansprüchen.

Trotz seiner Vorteile im Vergleich zur Stereolithographie und dem Lasersintern bleibt der 3D-Druck ein wenig hilfreiches Verfahren für das Rapid Prototyping. In der Regel verwenden Prototypenentwickler andere Technologien, vor allem zur Fertigung von komplexen Teilen. Durch 3D-Druck wird nicht dasselbe Maß an Qualität erreicht wie bei den traditionellen Prototyping-Techniken. Die CNC-Bearbeitung und der Vakuumguss sind momentan deutlich effizienter und präziser, daher hat sich der 3D-Druck bisher kaum beim Prototyping durchsetzen können.