Ergänzung, Wettbewerb, Bereicherung: In welchem Verhältnis steht die Additive Fertigung zur Kunststoffindustrie? Diese Frage sollten sich Kunststoffverarbeiter stellen und ihre Strategie entsprechend ausrichten.
Die Situation ist komplex. Der Markt des industriellen 3D-Drucks wächst kräftig, die Prognosen gehen für die kommenden Jahre von jeweils rund 20% aus. Dabei wurden in der Vergangenheit manche optimistischen Erwartungen eben nicht erfüllt. Immerhin reichte schon 1986 Charles Hull – der spätere Gründer von 3D Systems – das Patent für das Stereolithographie-Verfahren (SLG) ein. Weitere Verfahren für den 3D-Druck in Metall und Kunststoff folgten. Wie bei vielen echten Innovationen kam es zwischenzeitlich zu einem Hype mit viel zu hohen Erwartungen. Ganze Häuser werden künftig gedruckt, auch das tägliche Essen und bei Bedarf das Geschirr gleich mit – so die Vorstellung, die sich natürlich nicht bewahrheitet hat.
Nützliches Werkzeug: Die Prototypenfertigung
Inzwischen ist der 3D-Druck in der Mitte der Industrie angekommen – auch in der Kunststoffindustrie. Das gilt zunächst für die Prototypen- und Musterfertigung. Viele Kunststoffverarbeiter nutzen Verfahren wie SLG und Fused Deposition Modelling (FDM), um ihren Kunden frühzeitig Hand- oder Funktionsmuster zeigen zu können. Davon kann auch die eigene Fertigung – einschließlich des Werkzeugbaus – profitieren.
Ergänzung des Verfahrensspektrums
Diese 3D-Druck-Bauteile kann der Kunststoffverarbeiter bei spezialisierten Dienstleistern beziehen oder aber selbst fertigen – Kunststoff-Know-how ist schließlich vorhanden, auch wenn die Materialien (meistens Filamente) und die Verfahren andere sind.
Eine logische Erweiterung der Eigenfertigung ist die Aufnahme des 3D-Drucks in das Portfolio, das dem Markt angeboten wird – nicht nur als Vorstufe für die späteren Spritzguss- oder Thermoform-Bauteile. Damit eröffnet sich ein neuer, wenn auch sehr wettbewerbsintensiver Markt, und die vorhandene Maschinentechnik für die additive Fertigung wird besser ausgelastet.
Neue Formen und Funktionen
Zugleich kann der Produktionsdienstleister durch die Einbeziehung der additiven Fertigungstechnologie nicht nur Unikate und Kleinserien anbieten, sondern auch Bauteile mit ganz neuen Formen und Funktionen. Hinterschneidungen sind ebenso möglich wie sehr komplexe Designs oder integrierte Scharniere – alles in einem Produktionsgang erzeugt. Dabei gibt es auch deshalb immer weniger Restriktionen, weil die Materialvielfalt stetig wächst und die verschiedenen 3D-Druck-Verfahren inzwischen einen hohen Reifegrad erreicht haben. Das hat zur Folge, dass auch Komponenten mit hohen Anforderungen an die Reproduzierbarkeit – etwa für die Automobilindustrie und die Luftfahrttechnik – additiv gefertigt werden können.
Chance und Risiko: 3D-Druck bleibt ein Wachstumsmarkt
Auch weil die additive Fertigung für industrielle Anwendungen, so die Prognosen, für die nächsten Jahre ein stabiler Wachstumsmarkt ist (mit geschätzten Zuwachsraten von 10 bis mehr als 20% pro Jahr), lohnt es sich für die Akteure in der Kunststoffindustrie, die Technik und ihre Nutzungschancen im Blick zu halten.
Eine Alternative zum Spritzguss
Und das gilt aus zwei Gründen. Der erste ist positiv: Mit der Erweiterung des Portfolios um Verfahren der additiven Kunststoffverarbeitung kann man wachsen. Der zweite Grund erfordert Wachsamkeit. Je wirtschaftlicher der 3D-Druck in Kunststoff wird und je größer die Stückzahlen, die sich rentabel fertigen lassen, desto eher werden die Kunden vom Spritzguss zum 3D-Druck wechseln und können dann von Vorteilen wie dem deutlich schnelleren Serienstart profitieren – schließlich muss kein Werkzeug gebaut werden. Außerdem sind Bauteiländerungen bei laufender Serie sehr viel schneller und kostengünstiger realisierbar. Und individualisierte Produkte ebenfalls.
Überblick gewinnen, Orientierung erhalten – auf der KPA
Das Fazit: Der 3D-Druck ist in bestimmten Marktsegmenten (kleinere Stückzahlen, komplexer geformte Bauteile) durchaus eine Wettbewerbstechnologie zum Spritzguss – oder eine sinnvolle Ergänzung des Verfahrens-Portfolios mit Wachstumspotenzial.
So oder so: Für die Akteure in der Kunststofftechnik, insbesondere die Fertigungsdienstleister, bleibt das Thema auf der Agenda. Einen guten Überblick über die Chancen und Risiken sowie den Stand der Technik wird die KPA in Bad Salzuflen ermöglichen. Dort sind u.a. Fertigungsdienstleister für 3D-Druck in Kunststoff präsent (einige Ausstellernamen: Agrodur, Clayens, Handtmann, Zimmer Kunststofftechnik). Und das Rahmenprogramm bietet tiefere Einsichten: In diesem Jahr wird es am 11. Juni – kuratiert von Prof. Thorsten Krumpholz, Hochschule Osnabrück – einen kompletten Vortragsblock zur Additiven Fertigung geben.
