Im 3D-Druck steckt mehr

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Pioniere der additiven Fertigung

Zu den Pionieren der Technik in Deutschland gehört die Alfred Kärcher GmbH & Co. KG aus Winnenden. Bereits seit 1998 beschäftigt sich der Weltmarktführer für Reinigungstechnikmaschinen mit der generativen Fertigung. Kärcher und seine Töchter nutzen ihr Know-how für additive Fertigungstechniken, um damit individuell ausgelegte Saug- und Blasdüsen herzustellen, die die Effektivität der Systeme von vorneherein verbessern und sich optimal der Aufgabenstellung anpassen. Um noch tiefer in das Thema einzusteigen, engagiert sich Kärcher in der VDMA-Arbeitsgemeinschaft Additive Manufacturing.

Die Arburg GmbH und Co. KG aus Loßburg ist ebenfalls einer der Pioniere in der Welt der additiven Fertigung, weil die Schwarzwälder als erster Spritzgießmaschinen-Hersteller auf der K 2013 einen 3D-Drucker vorstellen konnten. Dr. Bettina Keck von der Unternehmenskommunikation antwortet auf die Frage nach individuellen Geometrien durch additive Fertigungsverfahren mit medizintechnischen Aufgabenstellungen. Auf den letzten Technologietagen des Maschinenbauers produzierte Arburg Gesichts- und Schädelknochenimplantate beispielhaft für die angestrebte Anwendungsoption. Hier kann ein Gespräch auf der kommenden Leitmesse der Kunststoffgemeinde vom 19. bis 26. Oktober 2016 in Düsseldorf lohnen, denn auch FKM Sintertechnik kann im Rahmen des Events beschnuppert werden.

Implantate verbessern die Lebensqualität durch optimierte Eigenschaften

Aber nicht nur für die Industrie sind die additiven Fertigungsverfahren zum Teil ein wahrer Segen. Den positiven Effekt durch den Trend zu Anwendungen im Bereich der Medizintechnik bestätigt etwa die EOS GmbH aus Krailling bei München, ebenfalls ein Pionier in puncto additiver Fertigungsverfahren aus Deutschland: Kürzlich wurde einem vierzehnjährigen Mädchen, das an der angeborenen Atemwegserkrankung Tracheobronchomalazie (TBM) leidet, ein neuartiger, 3D-gedruckter Luftröhren-Splint eingesetzt. Schätzungen zufolge leidet weltweit eines von 2000 Kindern an der lebensbedrohenden Krankheit. Das nötige Fachwissen zu einer adäquaten additiven Fertigung wurde dabei von EOS beigesteuert. Polycaprolacton (PCL) erwies sich als der beste Werkstoff, um einen solchen Tracheal-Splint additiv zu fertigen: Erstens besitzt das Material eine sehr lange Resorptionszeit, was für die Anwendung im Bereich der Luftwege ein wichtiges Kriterium ist; schließlich soll das Implantat mindestens zwei Jahre lang an Ort und Stelle bleiben und sich erst dann auflösen. Zweitens ist PCL sehr geschmeidig, sodass bei einem Bruch keine Partikel entstehen, die das Gewebe punktieren. Drittens kann PCL auf den EOS-Systemen individuell an die Bedürfnisse des Patienten angepasst werden.

Durch 3D-Drucker gefertigte individuelle Ersatzteile sollen einmal die Welt des Kundendienstes verändern. Noch kommt dieser Prozess etwas schleppend in Gang. Jedoch erobern sich in diesem Rahmen derzeit Anwendungen für besonders knifflige Technikbereiche ihren Raum. Ein solches Beispiel ist die Reparatur von Gasturbinen. Bei ihnen sind die Komponenten, wie Schaufelblätter oder Leitbleche, Temperaturen um die 1000 °C ausgesetzt. Diese relativ hohen Temperaturen erzwingen einen hohen Verschleiß. Dabei ist die Ersatzteilfertigung im individuellen Verfahren ein extrem aufwendiger Prozess mit kleinsten Fertigungsstückzahlen.

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