Akademien legen 13 Handlungsempfehlungen zur Additiven Fertigung vor

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. Als 3D-Druck ist die Technologie seit einigen Jahren auch im Heimanwenderbereich als kostengünstige Variante möglich und erfreut sich steigender Beliebtheit. Im industriellen Maßstab wird Additive Fertigung bereits seit vielen Jahrzehnten eingesetzt, die Massenproduktion einfacher Bauteile durch Additive Fertigung ist bislang aber nicht wirtschaftlich möglich.

Additive Fertigung: Keine Revolution, aber sinnvolle Ergänzung

„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. „Der größte Vorteil dieses Technologiefelds ist die Flexibilität der Verfahren, jedoch existieren derzeit noch Defizite in der Qualität der gefertigten Teile und bei der Standardisierung.“

Großes Potenzial sehen die Expertinnen und Experten in der hohen Gestaltungsfreiheit und in der dezentralen Produktion: Theoretisch kann beinahe jede Form durch den schichtweisen Aufbau von Material zum Beispiel mittels Laserstrahl gefertigt werden. Die maßgeschneiderten Bauteile werden dort gefertigt, wo sie der Kunde benötigt. Transportiert werden nur noch Werkstoffe und Datensätze.

Es hakt auch bei den Daten

Noch reiche die Bauteilfestigkeit und ‑qualität bei der Additiven Fertigung aber nur vereinzelt an konventionelle Bauteile heran. Nachholbedarf gibt es im Verständnis und in der Beherrschbarkeit der Additiven Fertigung. Doch auch bei den Daten hakt es noch. Onlinemarktplätze für 3D-CAD-Modelle können sirst dann weiter entwickeln, wenn Fragen nach der Datensicherheit geklärt sind und wenn international anerkannte Datenformate existieren. Auch internationale Normen und Standards hinken der Realität hinterher.

„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 ist 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.

Wichtiges Thema in Ausbildung und Schulen

Neben dem Einsatz in der industriellen Produktion sehen die Akademien die Additive Fertigung auch als wichtiges Thema und zugleich Bereicherung in Ausbildung und Schulen. Living Labs, in denen Schülerinnen und Schüler mit 3D-Druckern arbeiten, machen Technik greifbar. In der klassischen Berufsausbildung von Facharbeiterinnen und Facharbeitern muss Additive Fertigung deutlich stärker verankert werden. Die Handlungsempfehlungen können kostenfrei auf der acatech Webseite heruntergeladen werden.

Eine zweite Stellungnahme unter Federführung der Nationalen Akademie der Wissenschaften Leopoldina sei derzeit in Arbeit. Diese befasse sich wesentlich mit den besonderen Anforderungen an die Grundlagenforschung sowie mit zukünftigen Anwendungsmöglichkeiten der Additiven Fertigung beispielsweise in den Feldern Medizin, Ernährung und Bauwesen.