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Drucken wird dreidimensional

3D Druck


Sie sind aktuell in aller Munde, und gelten als das “next big thing”. Es geht um 3D Drucker, vereinfacht gesagt also um Geräte, die dreidimensionale Formen erzeugen können, die wie bei einem Drucker am Computer lokal hergestellt werden. Die Geräte erstellen aus einer in elektronischer Form, beispielsweise in CAD, vorliegenden Grundlage ein dreidimensionales Abbild. Dabei werden aus verschiedenen Materialien wie verschiedenen Kunststoffen oder Metallen in additiver Fabrikation, also aufeinander aufbauend, in einzelnen Schichten die Produkte quasi “gedruckt”.

Im industriellen Bereich ist dies keine gänzlich neue Technologie, die bisher beispielsweise im Bereich des “Rapid prototyping” also der schnellen Erstellung von Modellen für Prototypen von Produkten Anwendung fand. Auch die Herstellung von Mikroteilen oder Bauteilen und Teilgruppen für größere Bauteile sind bereits etablierte Anwendungsgebiete dieser Technologie. Die zugrundeliegenden Techniken, als kleiner Exkurs in die Material- und Werkstoffkunde sind dabei beispielsweise die Laserschmelze oder Elektronenstahlschmelze bei Metallen oder auch DLP (Digital Light Processing) bei Kunstharzen. Methodisch wird dabei beispielsweise der Werkstoff als Pulver oder auch flüssig aufgebracht und anschließend ausgehärtet. Auch Belichten von flüssigem Kunstharz ist eine Methode, die Anwendung findet.

Anwendungsbereiche für diese Herstellungstechnik finden sich beispielsweise in der Medizintechnik bei der Herstellung von Prothesen im Zahn- und Gelenkbereich oder auch in der Mikrotechnologie bei der Herstellung kleiner und kleinster Bauteile. Auch Massenproduktion einfacher Güter lässt sich so effizienter bewerkstelligen.

Welche Vorteile bietet nun diese Technik gegenüber den traditionellen Wegen der Herstellung?

Bei dem 3D Druck entfällt die Notwendigkeit, aufwendige Formen vorab herzustellen und in der Produktion zu wechseln. Der “Drucker” erstellt das Produkt ja anhand der digitalen Vorlage ohne eine Negativform, die beispielsweise ausgegossen wird, wie in den herkömmlichen Verfahren nötig. Dies führt zu Kosten und Zeitersparnissen, da die Produktion schneller und flexibler erfolgen kann und so Einrichtungs- und Rüstkosten und die damit verbundenen Zeiten deutlich geringer werden. Auch entsteht kein Materialverlust, der bei den traditionellen Verfahren beispielsweise durch Spritzoder Gussgrate oder auch Ausfräsen aus einem Materialblock anfällt. Der 3D Druck stellt ja nur genau das gewünschte Objekt her. Auch hier sieht man also deutliche Einsparpotentiale. Produkte lassen sich mittels dieser Technik so schnell und individuell an Kundenwünsche angepasst herstellen. Mittlerweile gibt es bereits Verfahren, die auch mehrere verschiedene Werkstoffe kombinieren können und somit noch breitere Anwendungsgebiete eröffnen. So gelang es beispielsweise bereits eine Zink- Luft-Batterie in einem Schritt herzustellen.

Wirtschaftlich und gesellschaftlich wird diese Technik sicherlich einige Veränderungen mit sich bringen. So wird beispielsweise die Verlagerung des Produktionsprozesses vom bisherigen Produzenten hin zum Konsumenten, der über einen 3D Drucker verfügt, ermöglicht. Der Produzent könnte hierfür künftig nur noch die CAD Pläne liefern, die dann individuell vor Ort “gedruckt” werden. Auch die Innovationsprozesse dürften deutlich beschleunigt werden. Darüber hinaus ermöglicht die Technologie auch Innovationen und Entwicklungen, die bisher umfangreiche Fertigungsstraßen und Maschinenparks erforderten, für Individuen und kleine Start- Ups. Manche Wissenschaftler sehen die Technik bereits als Grundlage einer dritten industriellen Revolution.

Wie lässt sich diese Technologie im Markting Bereich einsetzen?

Ein sehr naheliegendes Einsatzgebiet stellt die individuelle Erstellung von Werbegeschenken oder auch Produktmustern zu werblichen Zwecken dar. Hier lassen sich die verschiedensten Produkte kundenindividuell und sehr zeitnah herstellen. So wird es ermöglicht, auch Produktmuster oder Giveaways, die bisher bei “Nicht- Standardprodukten” relativ aufwendig und zeitintensiv waren, vergleichsweise schnell und günstig herzustellen. Dies ermöglicht es, stärker mit der sie verteilenden Firma in Verbindung stehende Giveaways zu produzieren, mit geringeren Vorlaufzeiten als bisher. Beispielsweise kann man so mit einem mobilen 3D Drucker direkt auf einer Messe vor Ort Produkte “drucken” und direkt an die potentiellen Kunden verteilen. Auch die Möglichkeit individuelle Displays für den Point-of-Sale zu “drucken” und so die Produkte mit hochindividueller Präsentation dem Kunden näher zu bringen, wird ein Anwendungsgebiet sein.

Man sieht, die Einsatzbereiche der Technologie sind vielfältig und es werden sicher zukünftig noch viele weitere Einsatzfelder hinzu kommen. Die 3D Drucktechnologie ist also eine Zukunftstechnologie mit enormem Potential. Man darf gespannt sein, was die ersten Anwendungen in der Masse sein werden.

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