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Vom Prototyp zur Serienreife

Welche Technologien verbergen sich hinter Additive Fertigung?

Ob im Werkzeugbau, in der Medizintechnik oder im Automotive-Bereich – die additive Fertigung hat sich in Thüringen still, aber stetig von der experimentellen Nische zum industriellen Standard entwickelt. Was vor wenigen Jahren als „3D-Druck“ belächelt wurde, ist heute ein Schlüsselverfahren, das Leichtbau, Individualisierung und Ressourceneffizienz miteinander verbindet.

Symbolbild| Foto: Adobe stock

Unter dem Sammelbegriff „Additive Manufacturing“ verbergen sich mehrere Technologien, die alle einem Grundprinzip folgen. Den Kern bilden dabei höchst unterschiedliche physikalische Ansätze.

Simpel und genial
Statt Material abzutragen, wird es Schicht für Schicht aufgebaut. Am verbreitetsten sind das Fused Deposition Modeling (FDM), bei dem Kunststoffdrähte aufgeschmolzen und additiv aufgetragen werden, sowie das selektive Lasersintern (SLS), das Kunststoff- oder Metallpulver mit einem Laser punktgenau verschmilzt. Für besonders feine Strukturen eignet sich das Stereolithografie-Verfahren (SLA), bei dem flüssiges Harz mit UV-Licht ausgehärtet wird. In der industriellen Metallverarbeitung haben sich zudem Verfahren wie das selektive Laserschmelzen (SLM) und das Electron Beam Melting (EBM) etabliert, die hochfeste und funktionsfähige Bauteile erzeugen können.

In Thüringen entstehen rund um diese Technologien spezialisierte Netzwerke und Forschungsinitiativen. Einrichtungen wie das Fraunhofer-Institut für Angewandte Optik und Feinmechanik IOF in Jena, das CiS Forschungsinstitut in Erfurt oder das TITK Rudolstadt treiben Entwicklungen in Richtung Präzision, Materialvielfalt und Prozessüberwachung voran. Unternehmen aus der Automatisierungstechnik, dem Maschinenbau und der Medizintechnik nutzen additive Verfahren zunehmend auch für Kleinserien und funktionsintegrierte Bauteile.

AM verändert das Denken in der Konstruktion
Damit verändert sich nicht nur die Produktion, sondern auch das Denken in der Konstruktion. Additive Fertigung erlaubt komplexe Geometrien, die auf konventionellem Weg nicht herstellbar wären. Gleichzeitig sinken Entwicklungszeiten, weil Prototypen direkt aus dem digitalen Modell entstehen. Der nächste Schritt ist die Integration in hybride Fertigungssysteme, bei denen additive und spanende Verfahren in einer Prozesskette zusammenfinden – ein Ansatz, den immer mehr Thüringer Betriebe aufgreifen, um flexibler und nachhaltiger zu produzieren. (tl)