Neue
Schichtarbeit

3D-Druck macht Furore. Egal ob Hobbybastler oder Automobilkonzern – die Möglichkeit, fast jede Form von Bauteilen einfach per Mausklick entstehen zu lassen, beflügelt die Fantasie. Immer mehr Industrien entdecken diese neue Art der Produktion für sich. Hochleistungsmaterialien wie VESTOSINT® von Evonik machen den 3D-Druck oder das Additive Manufacturing zunehmend serientauglich.

WARUM 3D-DRUCK?

Heutzutage wird fast jedes Bauteil als digitales Modell am Computer entworfen. Der 3D-Druck erlaubt es nun, diese Entwürfe per Mausklick nahezu unmittelbar Wirklichkeit werden zu lassen – ohne erst aufwendig Gussformen zu produzieren oder Maschinen umzurüsten. Stattdessen entstehen Objekte Schicht für Schicht gleich in der gewünschten Form.

MATERIALIEN

Gedruckt werden kann mittlerweile fast alles – von Keramik über Metall, Beton und experimentell sogar Lebensmittel und lebende Zellen. Der vielseitigste und am häufigsten verwendete Kunststoff ist das Polyamid. Evonik produziert Pulver des Hochleistungskunststoffs Polyamid 12 unter dem Markennamen VESTOSINT® speziell für den 3D-Druck. Damit lassen sich besonders robuste Bauteile in feinsten Details herstellen.

WAS VERÄNDERT DER 3D-DRUCK?

Bauteile Schicht für Schicht drucken – was simpel klingt, hat das Potenzial, ganze Industrien auf den Kopf zu stellen. Der 3D-Druck macht Einzelstücke oder Kleinserien preisgünstiger als je zuvor. Der Kostenvorteil von Massenproduktion, gewissermaßen das Grundprinzip der Industrialisierung, schrumpft – wenn auch bislang nur sehr gering. Noch ist 3D-Druck vergleichsweise zeit- und arbeitsintensiv. Die möglichen Auswirkungen – heute und in Zukunft – sind jedoch immens:

Prototypen

... lassen sich schnell und einfach erzeugen, testen, verändern und neu drucken.
Evonik Rasierer

Einzelstück

... etwa für individualisierte Produkte lassen sich kostengünstig herstellen.
Evonik Schuheinlage

Kleinstserien

... können für einen ganz speziellen Zweck produziert werden, statt auf Standardteile zurückgreifen zu müssen.
Evonik Schrauben

Personalisierung

... ersetzt Massenware. Egal ob Turnschuh oder Handprothese – 3D-Druck erlaubt es, Massenware maßzuschneidern.
Evonik Roboterarm

Neue Formen

... werden möglich, die sich mit herkömmlichen Methoden nicht wirtschaftlich oder gar nicht erzeugen ließen.
Evonik Formen

Jederzeit & Überall

... könnten Ersatz- oder Bauteile produziert werden, die ansonsten verschickt und gelagert werden müssen.
Evonik Autokarosserie

Weniger Abfall

... entsteht, weil kein Material zum Beispiel gefräst, gebohrt oder geschliffen wird.
Evonik Abfall

BRANCHEN

  • Evonik Luftfahrt
  • Evonik Architektur
  • Evonik Zahntechnik
  • Evonik Automobilbau

Verfahren

Das Prinzip ist immer gleich: Schicht für Schicht wird Material aufgetragen. In der Praxis führen jedoch ganz unterschiedliche Wege zum Ziel. Eines der wichtigsten Verfahren ist das selektive Lasersintern (SLS). Dabei wird ein Pulver mit Hilfe eines Lasers Schicht für Schicht verschmolzen. So entstehen sehr präzise und belastbare Bauteile entweder aus Kunststoff oder auch aus Metall. Als Hochleistungskunststoff eignet sich vor allem Polyamid 12, wie es Evonik unter dem Markennamen VESTOSINT® anbietet. Es liefert besonders belastbare Bauteile und ist entsprechend gefragt. Der Druckerhersteller HP hat ein eigenes 3D-Druckverfahren namens Multi Jet Fusion™ entwickelt und arbeitet eng mit Evonik zusammen.

Pulverauftrag Pulverauftrag
Drucken des Fusing Agent Drucken des Fusing Agent
Drucken des Detailing Agent Drucken des Detailing Agent
Energie Energie
Verschmolzen Verschmolzen

Die neue Technologie verbindet Vorteile gleich mehrerer Druckverfahren. So werden auf einem Kunststoffpulverbett aus VESTOSINT® gezielt Hilfsmittel aufgetragen, die das Pulver unter Lichteinwirkung entweder verschmelzen oder trennen. Dann wird die ganze Fläche belichtet. Das Ergebnis sind robuste Werkstücke in besonders kurzer Zeit.

Qualität

In enger Kooperation mit seinen Kunden und Partnern arbeitet Evonik kontinuierlich daran, das höchste Maß an Produktqualität zu gewährleisten. Die VESTOSINT® Pulver durchlaufen dafür unterschiedliche Qualitätsmanagement-Programme, wie etwa das von EOS, einem weltweiten Technologieführer im Bereich der Additiven Fertigung. Die Polyamid 12-Pulver werden dabei einer umfangreichen Qualitätssicherung unterzogen und dokumentiert.

MARKT

Der Markt für 3D-Druck wächst. Gewaltig. Viele Industrien stehen noch am Anfang der 3D-Druck-Revolution. Dennoch wird der weltweite Umsatz mit 3D-Druck-Produkten schon 2018 auf erstmals über zehn Milliarden € geschätzt. Das Wachstum um jährlich rund 25 Prozent soll unvermindert weitergehen.

4,5
7,5
11,0
17,2
+12,7 Mrd. US-$

Zukunft

Evonik schneidert seine VESTOSINT®-Produkte weiter zu auf immer neue Drucker und Anwendungsbereiche. So können 3D-gedruckte Teile in noch anspruchsvolleren Anwendungen zum Einsatz kommen. Hinzu kommen neue Kunststoffe. Damit könnten Teile aus dem 3D-Drucker etwa als Motorbauteile besonderer Hitze standhalten oder als bioresorbierbare Implantate in der Medizin eingesetzt werden.

4D-Druck

Der nächste Schritt heißt 4D-Druck. Dabei werden Funktionen schon in das Material für den 3D-Druck programmiert, etwa für Bauteile, die auf Wärme, Feuchtigkeit oder elektrische Impulse reagieren, indem sie ihre Form, Farbe oder Flexibilität verändern.