Neue Materialien für die additive Fertigung

Anwenderforum "Rapid Product Development" · Fraunhofer IPA · Stuttgart

19. November 2014

In den letzten beiden Jahren scheinen sich die additiven Fertigungstechniken aus der Nische des schnellen Prototypenbaus und der effizienten Produktentwicklung befreit zu haben. Aus den Pionieren der generativen Fertigung, aus den Start-Ups und den Erfindern, entwickelt sich eine ernstzunehmende Branche mit einem großem Wachstumspotenzial für eine Vielzahl von Branchen. Die rasante Verbreitung von 3D-Druckern lässt völlig neue Anwendungsszenarien und Geschäftsmodelle entstehen.

Dies geht mit einer Vielzahl neuer Materialien einher, die mit additiven Prozessen verarbeitet werden können. So lassen sich heute Bauteile aus Holzfasern, biologisch abbaubaren Materialien oder Papierpulpe ebenso additiv herstellen wie keramische Formteile, solche mit seidenanmutender Oberfläche oder Gegenstände aus recycelten Kunststoffen.

Während einige Designer die Kombination von organischen und anorganischen Materialien erprobt haben, testen Unternehmen der Nahrungsmittelindustrie bereits die additiven Verfahren für die Herstellung von Lebensmitteln. Wissenschaftler haben unter der Überschrift “Bioprinting” sogar begonnen, Techniken zum Druck von tierischem bzw. menschlichem Gewebe zu entwickeln.

Mit der Verarbeitung von Formgedächtnismaterialien rufen US-Forscher nun die 4. Dimension als logische Fortschreibung des 3D-Drucks aus. Unter Einfluss von Wärme, eines magnetischen Feldes oder von Wasser verändert sich die Geometrie eines gedruckten Bauteils und passt sich beispielsweise dem menschlichen Körper an. Der 3D-Druck wird um eine zeitliche Dimension erweitert.

In seinem Vortrag anlässlich des 19. Anwenderforums “Rapid Product Development” am Fraunhofer IPA in Stuttgart hat der Materialexperte Dr. Sascha Peters von der Agentur HAUTE INNOVATION aus Berlin die jüngsten Entwicklungen dargestellt und einige besondere Werkstoffentwicklungen für die additive Fertigung hervorgehoben.

Bild: Anti-Gravity Object Modeling – Robotergestützes Extrusionsverfahren ohne Support-Struktur (Quelle: Mataerial – Petr Novikov, Saša Jokić, Institute for Advanced Architecture of Catalonia)