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Eine neue Herzklappe aus dem Drucker

Eine neue Herzklappe aus dem Drucker

"Ist der 3D-Druck das Produktionswerkzeug der Zukunft?" Diese Frage hat die Industrie- und Handelskammer Trier gemeinsam mit dem Medienhaus Trierischer Volksfreund gestellt und 40 mittelständische Firmenvertreter in das Verlagshaus in der Hanns-Martin-Schleyer-Straße eingeladen.

Steve Rommel erläutert dem Trierer Publikum die Möglichkeiten des 3-D-Druckens. Foto: ROLF LORIG (g_wirt )

Trier. Die Idee besticht: Statt großer Lagerhaltung übernimmt ein 3-D-Drucker die Sicherung von benötigten Materialien und Bausteinen. Für Steve Rommel ist das ein Ausblick in eine schon heute in Teilen bestehende Welt. Der Mitarbeiter vom Fraunhofer Institut für Produktionstechnik und Automatisierung (IPA) war aus Stuttgart an die Mosel gekommen, um die Chancen der Technik vorzustellen.
Denn die Wissenschaft denkt weiter: Zahnersatz aus dem Drucker, Prothesen, neue Herzklappen, komplette Organe - allerdings dämpft Rommel die hier aufkommende Euphorie: "Für bestimmte Prozesse werden wir noch einige Jahre brauchen." Was aber bereits heute technisch machbar ist, dazu hatte Rommel einige Beispiele mitgebracht. Es sind vor allem Werkzeugteile, die nicht selten für einen ganz speziellen Einsatz benötigt werden. Aufgrund ihrer Komplexität ist es in der Regel einfacher und kostengünstiger, diese Teile in einem Stück mit dem 3-D-Drucker herzustellen.
Doch wie arbeitet ein solcher Drucker? In seinem Vortrag zeigt Rommel auf, dass es im Wesentlichen drei Verfahren gibt, wobei diese sich vor allem durch die Verwendung der Materialien und den Einsatz der Technologien unterscheiden. Herkömmliche 3-D-Drucker arbeiten entweder mit flüssigem Kunststoff, der punktgenau aufgetragen wird oder mit einem Pulver, das ein Laserstrahl verschmilzt. Die dritte Variante arbeitet mit einer Flüssigkeit, die per Laser oder UV-Licht stellenweise gehärtet wird.
Es gebe Menschen, die in der neuen Technik eine industrielle Revolution sehen, sagt Rommel. Er selbst betrachtet das nüchterner. Für ihn handelt es sich lediglich um eine konsequente Weiterentwicklung der Industriealisierung. Der Vorteil liege in der Funktionsintegration. Wenn ein bestimmtes Bauteil aus mehreren Einzelteilen besteht, könne dieses Bauteil mit Hilfe des 3-D-Drucks oftmals in einem Stück hergestellt werden. "Teile, die ich bei herkömmlicher Produktion brauche, entfallen so, weil das Bauteil mit einer komplett funktionierenden Innenstruktur gedruckt werden kann." Und ein weiterer Vorteil: "Ich kann das Teil oft leichter bauen, indem ich seine Struktur verändere und es dadurch auch belastbarer mache." Mehr noch: "Wir haben mit dieser Technik sogar ein neuartiges Antriebssystem für Unterwasserfahrzeuge entwickeln können, das möglicherweise in der Tiefseeforschung eingesetzt werden wird."
Allerdings weist Rommel auch auf die Nachteile dieser Technik hin. "Von der Kostenseite macht es keinen Unterschied, ob man ein Exemplar oder etwa ein Dutzend druckt." Wenn es um die Fertigung hoher Stückzahlen gehe, sei die herkömmliche Fertigung nach wie vor im Vorteil. Und auch die Präzision könne sich beim vierten oder fünften Exemplar vom ersten unterscheiden. Rommel: "Dann muss manuell nachgearbeitet werden."
Der Ingenieur, der seine Masterarbeit über das Thema "Generative Fertigung" schrieb, warnt aber Unternehmen vor einem allzu eiligen Start in die neue Technik. Vielmehr sei es sinnvoll, hier erst die Hilfe von externen Unternehmen zu suchen oder aber auch auf die Hochschule Trier zuzugehen, die auf diesem Gebiet bereits eine reiche Erfahrung besitzt.
Professorin Anita Burgard, die als Gast die Veranstaltung verfolgte, wird das gerne gehört haben. "Wir haben auf unserem großen Drucker schon viele Prototypen für Praxisprojekte gebaut", sagt sie und verweist dabei unter anderem auch auf Verpackungen für arla Foods. Interessant sei die Technik auch auf dem Gebiet, wo es keine andere Lösung gibt. So wie im Bleisatz, der im Fachbereich Gestaltung noch zur Anwendung gelangt. "Als die Schrift hergestellt wurde, kannte man noch kein @-Zeichen. Das haben wir dann gedruckt, so dass auch diese Lücke geschlossen werden konnte."
Für Christof Loch von der Wittlicher Maschinenfabrik Clemens war der Vortrag von Steve Rommel eine Annäherung an eine Zukunftstechnologie. Zwar arbeitet das Unternehmen noch nicht mit dem 3-D-Druck, doch wird sich das schon bald ändern. "Das ist eine sehr interessante Technik, um schnell mal einen Prototyp zu erzeugen, den man dann auch mal mit der Hand anfassen kann. Das macht schon einen großen Unterschied zu einer CAD-Konstruktion, die man nur auf dem Bildschirm betrachten kann."