Additive Fertigung soll besser erschlossen werden

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Additive Fertigung wird die industrielle Produktion an vielen Stellen ergänzen, muss dafür jedoch weiterentwickelt werden. Zu diesem Ergebnis kommen acatech - Deutsche Akademie der Technikwissenschaften, die Nationale Akademie der Wissenschaften Leopoldina und die Union der deutschen Akademien der Wissenschaften in einer gemeinsamen Stellungnahme. Die 13 Handlungsempfehlungen zielen auf eine bessere Koordination der Forschung, höhere Datensicherheit und eine Verbesserung des Technologietransfers in die Praxis.

Additive Fertigung verzeichnet seit Längerem jährliche Wachstumsraten von mehr als 30 Prozent und entwickelt sich technologisch stark weiter. Im industriellen Maßstab wird Additive Fertigung bereits seit vielen Jahrzehnten eingesetzt, die Massenproduktion einfacher Bauteile durch Additive Fertigung ist bislang aber nicht wirtschaftlich möglich. "Es gibt derzeit keine belastbaren Indikatoren dafür, dass Additive Fertigung die industrielle Produktion revolutionieren wird. Sie wird sich jedoch flächendeckend neben den bislang etablierten Fertigungsverfahren durchsetzen und die Fertigungslandschaft sinnvoll ergänzen", sagt acatech Vizepräsident und Co-Projektleiter Jürgen Gausemeier.

"Die additiven Fertigungsverfahren, in den Medien häufig auch 3d-Druck genannt, treffen insbesondere in der Öffentlichkeit auf steigendes Interesse und werden immer bekannter." Gerd Witt, Andreas Wegner und Jan T. Sehrt in ihrem Vorwort zu "Neue Entwicklungen in der Additiven Fertigung".

Der größte Vorteil dieses Technologiefelds sei die Flexibilität der Verfahren. Noch reicht nach Erkenntnissen der Technik-Wissenschaftler die Bauteilfestigkeit und -qualität bei der Additiven Fertigung aber nur vereinzelt an konventionelle Bauteile heran. Nachholbedarf gebe es im Verständnis und in der Beherrschbarkeit der Additiven Fertigung. Und auch bei den Daten hake es noch. Onlinemarktplätze für 3D-CAD-Modelle können sich erst dann weiter entwickeln, wenn Fragen nach der Datensicherheit geklärt sind und wenn international anerkannte Datenformate existieren, heißt es in der Studie. Auch internationale Normen und Standards hinkten der Realität hinterher.

Allgemein akzeptiertes Datenformat fehlt

"Industrielle Anwendungen erfordern eine höhere Produktivität und Bauteilqualität und ein allgemein akzeptiertes Datenformat, das 3D-Modelle, Werkstoffrezepturen und Prozessparameter vereint", sagt Co-Projektleiter Michael Schmidt, Ordinarius an der Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg und Geschäftsführer des Bayerischen Laserzentrums. Eine konzertierte Forschungsförderung könne die Qualitätslücke gegenüber der konventionellen Fertigung reduzieren. Wichtiges Thema dabei sei das beherrschte Zusammenwirken von Produktionsprozessen, Werkstoffen und Produktionsmaschinen. Dazu müssten sich Forschung und Industrie im Bereich Additive Fertigung noch stärker miteinander vernetzen und Forschungsergebnisse schneller in die Praxis überführt werden.

Wissensaufbau zur Erschließung additiver Fertigungsverfahren

Unterdessen ist das vom Bundeswirtschaftsministerium geförderte Projekt DigiKAM (Digitales Kollaborationsnetzwerk zur Erschließung von Additive Manufacturing). Forscher und Praktiker aus der Industrie wollen branchenübergreifend die verschiedensten Anwender und Dienstleister von Additive Manufacturing über den gesamten Entstehungsprozess effizient miteinander vernetzen. Ihre These: Dem Einsatz additiver Fertigungsverfahren gehe die Erschließung des notwendigen Know-hows dieser Technologie voraus – doch gerade kleinen und mittleren Unternehmen (KMU) sei es aufgrund begrenzter Ressourcen nicht immer möglich, in kürzester Zeit das notwendige Wissen im Bereich additiver Fertigungsverfahren aufzubauen. "Erst durch digitale Kooperationsnetzwerke können Know-how-Träger im Bereich von Technologien wie Additive Manufacturing zusammenarbeiten und aufwands- und ressourcenarm am technologischen Fortschritt partizipieren", sagte Projektleiter Jan Berssenbrügge vom Fraunhofer-Institut für Entwurfstechnik Mechatronik (IEM) beim Kick-off des Projekts am 23. Februar 2017 im Heinz Nixdorf Institut, Paderborn.

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