Werkstücke aus dem Drucker

3D-Druck: Additive Fertigung

Definition und Vorteile des 3D-Drucks

3D-Druck hat sich als Oberbegriff für verschiedene Verfahren der additiven beziehungsweise generativen Fertigung im Alltag etabliert.
Beim 3D-Druck werden auf Basis eines digitalen Modells und mithilfe eines speziellen Druckers dreidimensionale Gegenstände schichtweise aufgebaut. Die Schichten werden durch physikalische oder chemische Härtungs- oder Schmelzprozesse – in der Regel Verkleben oder Verschweißen – verbunden. Vorgeschaltet sind entsprechende Prozesse der Datengenerierung und -aufbereitung (z. B. eine CAD-Datei).
Es können verschiedene Materialien verwendet werden. Gängige, typische Werkstoffe für das 3D-Drucken sind dabei Kunststoffe, Kunstharze, Keramiken und Metalle. Selbst Zement und biologische Stoffe können heute bereits gedruckt werden und das Spektrum an druckbaren Materialien wird immer größer. Je nach Material und Anwendungsbereich kommen unterschiedliche Druckverfahren zum Einsatz. 3D-Druck zeichnet sich vor allem durch seine gestalterische Freiheit bei der Fertigung aus: Nahezu jede Bauteilkonstruktion ist realisierbar.
Die Vorteile des 3D-Drucks liegen auf der Hand: 3D-Druck ist schnell, vielfältig einsetzbar, für verschiedene Materialien geeignet, ideal für die Produktion kleiner und zunehmend auch größerer Stückzahlen und eröffnet aufgrund der additiven Herstellung völlig neue Möglichkeiten in der Produktgestaltung.

Chancen und Anwendungsgebiete des 3D-Drucks

Das Thema 3D-Druck erfährt derzeit große Aufmerksamkeit. Wegen der rasant steigenden Marktperspektiven und des dynamisch wachsenden Einsatzbereichs werden Chancen und Herausforderungen der neuen Technologie branchenübergreifend diskutiert. 3D-Druck hat als Querschnittstechnologie für die werkzeuglose Fertigung das Potenzial, die Bauteilkonstruktion und -herstellung sowie die damit verbundenen Prozess- und Wertschöpfungsketten grundlegend zu verändern.
Hamburg hat als Innovations- und Wissenschaftsstandort eine starke institutionelle und unternehmerische Grundlage, um das Potenzial dieser neuen Technologie ausschöpfen und Antworten auf damit verbundene Herausforderungen geben zu können.
Das produzierende Gewerbe und die Informations- und Kommunikationsbranche Hamburgs sind aktuell am stärksten mit dem Thema 3D-Druck befasst – das zeigt eine Umfrage der Handelskammer aus dem Jahr 2017. Die Verwendung von 3D-Druck-Verfahren für den Prototypenbau und als Ergänzung traditioneller Fertigungsverfahren stehen im Produzierenden Gewerbe bislang noch im Vordergrund. Doch auch für die Herstellung von Kleinserien und Produktionshilfsmitteln kommt 3D-Druck zum Einsatz und zeigt, dass Hamburgs Unternehmen das Wachstumspotenzial für die Fertigung von Endprodukten erkannt haben. Kunststoff ist das mit Abstand am häufigsten verwendete Druckmaterial in Hamburgs Unternehmen.
Spezifische Stärken mit Blick auf eine ausgeprägte wissenschaftliche, institutionelle und technologische Basis hat Hamburg hingegen beim Metalldruck und in der Luftfahrttechnik. Etwa zwei Drittel der Hamburger Unternehmen sehen noch Hemmnisse bei der Nutzung des 3D-Drucks. Die hohen Anschaffungskosten für 3D-Drucker sind über alle Branchen hinweg Hürde Nummer eins. Zudem erschweren mangelndes Know-how in Sachen 3D-Druck-Technik und -Konstruktion den Einsatz.
Praxisbeispiel: eine innovative Fußraste aus dem 3D-Drucker
Die Geschäftsführer des Hamburger Motorradzubehör-Entwicklers Rocket Motors GmbH schafften es eine absolute Neuheit zu kreieren. Eine Ersatz-Zündkerze für Harley Davidson Motorräder sollte direkt am Motorrad transportiert werden. Wie die Hamburg auf dieses Problem gestoßen sind und es schlussendlich lösen konnten? Mit Hilfe der innovativen 3D-Druck-Technologie.
Tipp: Weitere Informationen zur Entwicklung der Technologie sowie zu den derzeitigen Anwendungsgebieten erhalten Sie im Analysepapier “3D-Druck" (nicht barrierefrei, PDF-Datei · 1695 KB) und im Artikel "Häuser aus dem Drucker" aus unserem Magazin "HW".

3D-Druck-Netzwerk in der Metropolregion Hamburg

Welches Potenzial hat die 3D-Druck-Technik für mein Unternehmen? Wie integriere ich die 3D-Druck-Technologie in bestehende Unternehmensprozesse? Wie wähle ich die geeignete Drucktechnik und das passende Druckmaterial? Was bedeuten die zukünftigen Entwicklungen im 3D-Druck für mein Unternehmen? Wie komme ich in Kontakt mit Experten und Expertinnen oder anderen Anwendern und Anwenderinnen der Technologie? Auf welche wissenschaftlichen Institute kann ich bei der Suche nach technologischen Lösungen zugehen?
Auf diese praktischen und strategischen Fragen finden Sie im Netzwerk 3D-Druck Nord Antworten. Um den Zukunftsmarkt 3D-Druck vor Ort mitzugestalten, die Technologie in der Breite der Unternehmen zu verankern und den 3D-Druck als Innovationstreiber und Entwicklungsmotor zu fördern, war das 3D-Druck-Netzwerk in der Metropolregion Hamburg im Februar 2018 an den Start gegangen. Es versteht sich als Kompetenzforum und Austauschplattform für Anwendende und Fachleute aus Wirtschaft, Wissenschaft und Politik. Durch Fachveranstaltungen, Workshops und Unternehmensbesuche soll der 3D-Druck gerade auch in kleine und mittlere Unternehmen getragen und Wissenstransfer und Kooperationsprojekte anstoßen werden.
„Die stetig wachsenden Einsatzmöglichkeiten des 3D-Drucks und dessen rasante Entwicklung verlangen, dass wir bei aller Vielfalt und allem Wettbewerb untereinander unsere Kräfte in einem Netzwerk bündeln. Nur so kann die Metropolregion Hamburg als 3D-Druck-Standort weltweit ganz vorne mitspielen.”
Henning Fehrmann, Sprecher des Netzwerks und Geschäftsführer der Fehrmann Unternehmensgruppe
Ob für die Herstellung von Gesichtsschildern, Türöffnern, Masken oder Ventilen für Beatmungsgeräte – der 3D-Druck hat während der Covid-19-Pandemie große Aufmerksamkeit erfahren. Als schnelle, flexible und dezentrale Produktionslösung hat er sich als besonders geeignet für die kurzfristige Bereitstellung von Schutzausrüstung erwiesen und seine technologischen Vorteile öffentlichkeitswirksam/anschaulich belegt.
Das 3D-Druck-Netzwerk in der Metropolregion Hamburg will diesen „Drive“ beim Thema nutzen, um die Metropolregion Hamburg als 3D-Druck-Standort weiter zu etablieren und zu positionieren.
Eine Übersicht über die Aktivitäten des Netzwerks 3D-Druck Nord, Veranstaltungen und Ansprechpartner /-partnerinnen finden Sie hier.
Kennen Sie schon das Mittelstand-Digital Zentrum Hamburg? Es ist Teil des bundesweiten Netzwerks Mittelstand-Digital, welches in ganz Deutschland Anlaufstellen für den Mittelstand zum Thema Digitalisierung bietet. Im Rahmen dieses Netzwerks wird vom Mittelstand-Digital Zentrum Ilmenau eine Modellfabrik-Virtualisierung angeboten, von der auch Hamburger Unternehmen profitieren können. Die Modellfabrik begleitet Unternehmen bei der Digitalisierung von Produktionsprozessen in den Bereichen 3D-Druck und Laseranwendungen. Weitere Informationen erhalten Sie hier.
  • InnoFinTech (Link: https://innovationsstarter.com/innofintech/)
    InnoFinTech unterstützt Hamburger Startups aus den Bereichen FinTech und InsurTech sowie angrenzender Segmente (z.B. LegalTech und PropTech) mit Zuschüssen, um die hiesige Startup-Szene und den Finanzplatz Hamburg zu stärken und zum Aufbau aussichtsreicher Unternehmen beizutragen.
  • Mittelstand-Digital Zentrum Hamburg (Nr. 3520842)
    Das Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz (BMWK) hat das Mittelstand-Digital Zentrum Hamburg (zuvor Mittelstand 4.0-Kompetenzzentrum Hamburg) eingerichtet, um Unternehmen bei der Digitalisierung und Vernetzung sowie Anwendung von Industrie 4.0 zu unterstützen. Bundesweit gibt es mehr als 25 Mittelstand-Digital Zentren.
  • Handelskammer-Newsletter (Link: https://news.hk24.de/anmeldung.jsp)
    Erfahren Sie, was die Hamburger Wirtschaft bewegt! Wir informieren Sie in unseren Newslettern regelmäßig über aktuelle Entwicklungen, Ereignisse und Veranstaltungen sowie über unsere Positionspapiere.
  • Veranstaltungen der Handelskammer Hamburg (Link: https://www.ihk.de/hamburg/system/suche-sweap/5771268)
    Hier finden Sie die Veranstaltungsdatenbank der Handelskammer Hamburg. Sie können das Veranstaltungsangebot nach Datum und Schlagworten durchsuchen.