WISSEN

ADDITIVE FERTIGUNG

08.11.2022 | Additive Fertigung

MÖGLICHKEITEN UND POTENZIALE IN DER ADDITIVEN FERTIGUNG - TEIL 2/4

Wann ist der Einsatz additiver Fertigungsverfahren sinnvoll und welche Vorteile ergeben sich durch die Nutzung?

Nachdem wir uns im ersten Teil unserer Wissensreihe den Workflow in der additiven Fertigung genauer angeschaut haben, wird in diesem Teil die Frage beantwortet, wann der Einsatz additiver Fertigungsverfahren sinnvoll ist und welche Vorteile sich durch die Nutzung ergeben. Dabei können gerade in der Welt der additiven Fertigung pauschale Aussagen zur Umsetzbarkeit von Projekten mittels 3D-Druck nur selten getroffen werden. Aufgrund immer neuer Technologien entlang der gesamten Wertschöpfungskette besteht die Notwendigkeit, den Nutzen detailliert herauszuarbeiten und mit den möglichen Risiken zu vergleichen. Dennoch gibt es einige Ansatzpunkte, um sich für oder gegen eine detailliertere Betrachtung der Umsetzbarkeit zu Beginn des Entscheidungsprozess zu entscheiden.

Wann der Einsatz additiver Fertigungsverfahren nicht sinnvoll ist

Vor allem bei der Fertigung von Bauteilen in großer Stückzahl ergeben sich bei der additiven Fertigung Nachteile aufgrund von fehlenden Skaleneffekten. Nicht nur die Größe der Serie, sondern auch die Größe der Bauteile haben einen entscheidenden Einfluss auf die Entscheidung. Auch wenn heutzutage ganze Häuser additiv gefertigt werden können, so ist die Größe der herstellbaren Bauteile je nach Anforderung begrenzt.


Des Weiteren fehlen ausgereifte Standards, um Sicherheitskritische Bauteile herstellen zu können. Verfahrensbedingte Einflüsse, wie beispielsweise der durch den schichtweisen Aufbau entstehenden Stufeneffekt schwächen das Bauteil. Dieser und weitere Einflüsse müssen während der Auslegung berücksichtigt werden ohne das genormte Vorgehen oder Richtlinien zur Verfügung stehen. Schließlich steigt das Risiko der Produktpiraterie entlang der digitalen Wertschöpfungskette. 

  • Großserien
  • Sicherheitsbauteilen
  • Geringen Stückzahlen
  • Prototypen & Ersatzteilen
  • Komplexem Geometrien

Wann der Einsatz additiver Fertigungsverfahren sinnvoll ist

Nichtsdestotrotz bietet die digitale Wertschöpfungskette enorme Vorteile, wodurch kostenintensive Prozessschritte wegfallen. Während fehlende Skaleneffekte die Größe der Serie begrenzen, besteht jedoch der Vorteil, Bauteile wirtschaftlich in der Losgröße 1 zu fertigen. So ergeben sich bei der Herstellung von Ersatzteilen und variantenreichen Produkten Vorteile aufgrund von wegfallenden Lagerkosten. Zudem werden Produktenwicklungs- und Innovationsprozesse, durch die schnelle und effiziente Möglichkeit zur Herstellung von Prototypen und Vorrichtungen bzw. Werkzeugen, deutlich verkürzt.


Entsprechend werden die Vorteile der additiven Fertigung bei der Herstellung von Einzelteilen bis hin zu Kleinserien deutlich sichtbar. Erweitert werden diese Vorteile durch die Möglichkeit, Bauteile mit komplexen Geometrien ohne Zusatzkosten herstellen zu können. Zusammengefasst wird dieser Vorteil mit dem Stichwort „Complexity for free“, wobei auch die Chance der „kostenlosen“ Funktionsintegration verbunden ist. 

Zusammenfassend ist die Nutzung von additiven Fertigungsverfahren dann sinnvoll, wenn komplexe Bauteile gefertigt werden müssen oder Bauteile in geringen Stückzahlen schnell und effizient gefertigt werden sollen. Dabei sei angemerkt, dass in der dynamischen Branche der additiven Fertigung zukünftig auch größere Bauteile in entsprechender Qualität gefertigt werden können und die Einführung von Qualitäts- und Konstruktionsstandards sicherlich innerhalb der nächsten Jahre erwartet werden können.

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