Mehr Bionik für den Maschinenbau durch 3D-Druck

Maschinenbau

Die erhöhte Konstruktionsfreiheit durch additive Fertigungsverfahren bietet auch im Maschinen- und Anlagenbau neue Möglichkeiten. So kann die Bionik den Konstrukteuren noch stärker Vorbild für innovative Lösungen und Entwicklungen sein. Bionik ist dabei so viel wie das Nachempfinden von Lösungen aus der Natur in der Technik.

Bei konventionellen Fertigungsverfahren müssen bionische Lösungen jedoch stark an verfahrensbedingte Randbedingungen angepasst werden. Damit geht quasi das ’natürliche‘ ein Stück verloren. Mittels 3D-Druck können die Anregungen aus der Natur aber häufig vollumfänglich für technische Anwendungen umgesetzt werden. Dies macht Bauteile zudem leichter und filigraner als ihre gefrästen, gedrehten oder gegossenen Pendants. Als Beispiel kann man hier die Bruchfestigkeit unserer Knochen angeben. Im Knochen ist die Masse optimal verteilt, so dass eine sehr hohe Bruchfestigkeit resultiert. Technisch adaptiert resultiert das in gewichtsoptimierte und trotzdem hochfest Bauteile für bspw. Luft- und Raumfahrt und medizinische Anwendungen.

Durch 3D-Druck lassen sich aber auch im Maschinenbau Kosten einsparen. So entfallen hier u. U. einzelne Prozessschritte und Entwicklungsiterationen durch frühzeitigen Druck von Funktions- sowie Designmodellen. Transportwege und -kosten können,genauso wie Lagerkosten reduziert werden, gerade bei der Erstzteilproduktion kann das wirtschaftlich sein. Selten nachgefragte Ersatzteile oder Sonderteile müssen für eine vollständige Ersatzteilverfügbarkeit nicht dauerhaft gelagert werden, sie werden bei Bedarf einfach gedruckt. Die Reparatur von verschlissenen Komponenten kann auch mittels 3D-Druckern erfolgen. Hochwertige Bauteile können im Drucker wieder neu aufgebaut werden, ähnlich wie beim Auftragsschweißen. Damit lässt sich die Reparaturzeit um ein vielfaches verkürzen im Vergleich zu den konventionellen Reparaturverfahren.