Was ist additive Fertigung und was ist ihr Nutzen?

Schichtweise mit Perfektion zum Prototyp

Manchmal begegnen mir Begriffe, die wecken meine Neugier. Additive Fertigung ist so einer. Ein Begriff, der auf eine Art und Weise selbsterklärend ist. Fertigung deutet auf eine Herstellung hin und Additiv auf einen Aufbau. Eine aufbauende Herstellung also. In diesem Artikel gehe ich diesem spannenden Fertigungsverfahren nach.

Die Themen im Überblick:

Von der Idee zum Produkt

Ich liebe es, Ideen zu kreieren und zu verfolgen. Dieser «Entwicklungsprozess» setzt bei mir nur aus, wenn ich schlafe. Und selbst dann arbeitet, erwiesenermassen, mein Hirn einfach weiter.

Ideen haben meistens das Ziel, unser Leben zu erleichtern.

Bereits als Kind habe ich mir immer wieder überlegt, wie ich Abläufe vereinfachen kann. Denn dies gab mir mehr Freiraum. Und so habe ich mein Zimmer x-mal umgestellt, um

a) meinen kindlichen «Schweinestall» mal aufzuräumen und
b) mich innerlich wieder freier zu fühlen – das heisst, wohl eher umgekehrt …

Von meinem Vater, der als Galvaniseur (Galvanisieren = Form der Oberflächenveredelung oder Oberflächenbeschichtung) und Schlosser arbeitete, wusste ich, dass es Entstehungsprozesse gibt, die zu fertigen Produkten führen. Oftmals sass er in seinem dunklen Keller und tüftelte aus, wie gewisse Schlösser funktionierten. Zusammenhänge zu erkennen steigert den immateriellen Wert eines Gegenstandes.

Produktideen entstehen durch Menschen, die an Innovation und deren Machbarkeit glauben!

Etwas Neues entwickeln und umsetzen. Schrittweise. Oder, wie bei unserem Modell der additiven Fertigung, schichtweise. Da geschieht Entwicklung und Aufbau bis zur Perfektion.

Da lohnt es sich, mehr darüber zu erfahren.

Was ist additive Fertigung?

Der Begriff Additve Fertigung stammt aus dem Formenbau. Dort werden Ideen sozusagen handgreiflich. Viele von den Dingen in unserem Alltag werden im Formenbau vollendet. Vielleicht haben Sie schon Begriffe gehört wie

Alle genannten Verfahren sind bei der Herstellung von Produkten wichtig. Für die Entstehung, die optimale Funktionalität und die Verfeinerung von Optik und Haptik.

Hinter den meisten Alltagsgegenständen, die wir als selbstverständlich ansehen, steht ein komplexer Prozess mit ebenso komplexen Abläufen, wo es um Machbarkeit und Präzision geht.

Additive Fertigung = Schichtweise

Additive Fertigung – oder auf Englisch Additive Manufacturing – ist ein Schicht für Schicht Material aufbauendes Fertigungsverfahren. Dieser Aufbau kann auf unterschiedliche Weise stattfinden und natürlich sind für die Herstellung viele verschiedene Materialien möglich.

Aus digitalen 3D-Modellen entstehen physische Objekte.

Die grosse Stärke von Additiver Fertigung sind ihre Flexibilität in der Gestaltung und die geringe Produktentwicklungszeit. Mit bisherigen Herstellungsverfahren ist diese Vielfalt nicht möglich. Typische Materialien für die Herstellung sind Kunststoffe und Metalle.

Typische Anwendungsbereiche

Die im zürcherischen Pfäffikon ansässige VON ALLMEN AG gehört zu den erfahrensten Schweizer Formenbauern, auch im Bereich Additive Fertigung. Das Unternehmen ist einer meiner Kunden, darum ist mir der Formenbau mit seinen Chancen und Herausforderungen ein Begriff.

Seit über 50 Jahren ist dieses Unternehmen tätig und hat sich dank gezielter Innovation in einem Markt weiterentwickelt, der immer stärker durch ausländische Billiganbieter überschwemmt wird.

Die VON ALLMEN AG wendet additive Fertigung in den folgenden Bereichen an:

Prototypenbau
Medizintechnik
Ersatzteile
Industrie & Maschinenbau
Luft- und Raumfahrt
Robotik & Automation
Lebensmittelindustrie
Elektrotechnik & Elektronik

Welche Vorteile bietet die Additive Fertigung für Produktentwickler, Einkäufer und Produzenten?

Prototypen, Kleinserien, Produktetests – unsere Vorfahren hätten es Zauber genannt. Kaum geträumt und schon begreifbare Realität. So funktioniert erfolgreiche Schweizer Wirtschaft!

Additive Fertigung hat den gleichen Vorteil wie ein Fertigbauhaus:

Dieses Verfahren spart Zeit und somit auch Kosten.
Nicht einmal Werkzeuge sind erforderlich. Ein CAD-File reicht völlig aus.
Aus Komplexität wird Machbarkeit. Grenzen werden ausgedehnt und in der Folge fast unbegrenzte Möglichkeiten Realität (auch bei der Materialwahl).
Bei der Additiven Fertigung braucht es keine grosse Mengen für faire Preise. Auch Kleinserien können effektiv und kostengünstig hergestellt werden.
Zu guter Best sorgt VaporSmoothing für dichte Oberflächen und optimale Haptik – und damit für ideale Voraussetzungen zum Beispiel im Gesundheitswesen. Finden doch Bakterien & Co. auf glatten Oberflächen weniger Raum, um sich niederzulassen.

Das die Vorteile für die Industrie.

Was haben Endverbraucher:innen davon?

Additive Fertigung hat für mich etwas Faszinierendes. Dieses schrittweise Verfolgen einer Idee zu einem handfesten Produkt ist ein Bild, das wir auf unser Leben übertragen können.

Wir Menschen wollen Ziele erreichen. Diese können sich so unterschiedlich zeigen, dass sie gar nicht als Ziele zu erkennen sind. Manchmal, so erscheint es mir, sind Zwischenziele wie einzelne Schichten.

Wir bauen nach und nach auf und am Ende haben wir etwas erreicht, das unser Leben erleichtert und uns voranbringt. So geschieht auch unsere persönliche Entwicklung.

Förderung von nützlicher Innovation

In unserem anspruchsvollen Alltag brauchen wir nützliche Innovation. Stellen wir uns vor, Handygehäuse wären aus Metall. Halt, stopp. Vielleicht müssen wir die Frage anders stellen:

Wären Smartphones aus Kunststoff ohne Additive Fertigung überhaupt möglich?

Dieses Verfahren öffnet neue Märkte, die unser Leben erleichtern – und ja, leider nicht immer im Guten (Beispiel Umweltbelastung durch Kunststoff).

Manchmal wollen wir einfach zu viel. Manchmal ist der Wunsch nach Besitz grösser als die Verantwortung unserem Planeten gegenüber.

Das hängt jedoch nicht mit dem Verfahren zusammen, sondern mit uns selbst.

Wir brauchen nicht nur Innovation, sondern auch die konsequente Bereitschaft, Verantwortung zu übernehmen. Das gilt und nützt allen Menschen.

Ohne Ausnahme.