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Die 3D Druck-Dienstleistung erreicht die Deutsche Bahn

Es ist offenkundig, dass die additive Fertigung sich mit all ihren Möglichkeiten und Vorzügen immer weiter in die industrielle Fertigung und Produktion eingliedert.

Wie berichtet dürfen wir in den nächsten 10 Jahren die Entwicklung riesiger 3D Druck-Anlagen erwarten, die die bisher einzeln auszuführenden Fertigungsschritte in einen Prozessablauf automatisieren und integrieren. Auf diese Weise lässt sich der größte Nachteil des 3D Drucks gegenüber der industriellen Fertigung ausgleichen: Der 3D Druck erlaubt zwar eine höchst individuelle Bauweise, ist aber im Vergleich gesehen doch sehr langsam. Bis es aber soweit ist, sind noch viele Einsatzmöglichkeiten des klassischen 3D Drucks auszuschöpfen, wie man es jetzt auch von der Deutschen Bahn hört. Es gibt wohl kaum eine wirtschaftliche Branche in Deutschland, in der mit einer so ungeheuren Modellvielfalt ein und derselbe Zweck verfolgt wird. Für den Transport von Gütern und Fahrgästen setzt der Konzern buchstäblich Hunderte verschiedenartiger Wagen und Zugmaschinen ein, die allesamt einer regelmäßigen Wartung unterliegen. Es versteht sich, dass vor allem die vielen älteren Modelle zwar funktionieren, aber in dieser Form nicht mehr hergestellt werden.

3d Druck Dienstleister bei der DB

Ganz nach dem Beispiel von Siemens (wir berichteten) hat die Deutsche Bahn damit begonnen, auch ihre Ersatzteilproduktion durch die 3D Druck Verfahren zu revolutionieren. Es ist wirtschaftlich kaum zu vertreten für einzelne Bauelemente in Zügen spezielle Gussformen über Jahrzehnte vorzuhalten oder gar nach Bedarf wieder herzustellen. Hier setzt der 3D Druck bei der Deutschen Bahn neue Maßstäbe. Bereits seit 2015 hat die Bahn mit der neuen Technologie experimentiert. Es versteht sich, dass gerade im Personenverkehr ganz besondere Maßstäbe an die Sicherheit gelegt werden müssen. Dementsprechend langwierig und aufwendig waren die vielen Testreihen, die die Techniker der Bahn mit den additiv erzeugten Ersatzteilen durchzuführen hatten. Als allererstes Werkstück wurde ein simpler Kleiderhaken fabriziert. Doch bald folgten komplexere Bauformen. Als nächstes wagte man sich an Kopfstützen, gefolgt von Kabelkästen. Mit den Querdämpferkonsolen ging es schließlich auch in die Technik hinein. Bis Ende 2017 wurden auf diese Weise 2000 Teile hergestellt. Jetzt aber fällt die Schallmauer. Bis Ende 2018 plant die Bahn, bereits 15.000 neue Teile im 3D Druck Verfahren zu produzieren. Jetzt fasst man aber auch die Bahnhöfe ins Auge. Ortsspezifische Handläufe und Hinweisschilder werden jetzt auch gedruckt.

Haben Sie schon vom 4D Druck gehört?

Nein, hier geht es nicht um eine mögliche zeitliche vierte Dimension. Der 3D Druck erweitert sich einfach um ein weiteres Forschungsgebiet. Dank der neuesten 3D Drucker und 3D Werkstoff Entwicklungen lassen sich Werkstücke mit ganz außergewöhnlichen Fähigkeiten kreieren. Hierbei geht es vor allem um die sogenannten anisotropen Eigenschaften von Materialien. Mit anisotrop werden Eigenschaften bezeichnet, die ein Baustoff in seiner Beweglichkeit erreichen kann. Holz zum Beispiel ist ein anisotroper Baustoff, da es sich bei Temperaturschwankungen ausdehnt und zusammenzieht. Jedoch ist das Ausmaß dabei ganz unterschiedlich, je nachdem, ob man längs oder quer zur Faserrichtung misst.

Intelligenz der Werkstoffe

Ging es bisher jedoch eher darum, die jeweiligen Risiken solcher Formveränderungen auszuschalten oder wenigstens einzuberechnen, wird jetzt unter der Bezeichnung 4D Druck daran geforscht, wie sich solche inhärente Beweglichkeit bei Materialien ausnutzen lassen kann. Professor Suong von der University Concordia experimentiert mit neuen Werkstoff-Zusammenstellungen im 3D Druck. Ihm geht es vor allem um den Druck von Metallen in komplexen Kurven. Die Herstellung der Gussformen für derart komplex gekrümmte Teile ist sehr teuer und sehr unflexibel. Der Professor ist dabei, Werkstoffe zu entwickeln, die diese Krümmung beim Auskühlen sozusagen von selbst einnehmen, eine faszinierende Idee. Dabei ist diese Funktion nicht nur für den Fahrzeugbau von Interesse. Auch die Satelliten-Technik könnte erheblich profitieren. Man denke an Sonnenlichtkollektoren, die sich bei großer Hitze oder Kälte von selbst weg- oder aufklappen. Der 3D Druck plus intelligente Werkstoffe, das ergibt einfach den 4D Druck.