Additivtechnologien

Additivtechnologien, auch additive Fertigung genannt, umfassen Verfahren zur Herstellung von Bauteilen durch schichtweises Hinzufügen von Material auf Basis eines digitalen Konstruktionsmodells. Ausgehend von CAD-Daten werden Modelle in digitale Rohdaten (z. B. STL) umgewandelt und von Slicern in aufeinanderfolgende Schichten zerlegt, die das Bauteil schrittweise aufbauen. Dadurch lassen sich komplexe Geometrien, leichte Strukturen und individuelle Bauteile realisieren, oft mit geringeren Werkzeug- und Materialeinsätzen in der Prototypen- und Kleinserienfertigung.

Zu den gängigsten Verfahren zählen Fused Deposition Modeling (FDM) für Kunststoffe; Stereolithografie (SLA) und weitere lichtbasierte Prozesse; Powder Bed Fusion wie Selective Laser Sintering (SLS) sowie Direct Metal Laser Sintering bzw. Laser Powder Bed Fusion (DMLS/LPBF) für Metalle; Electron Beam Melting (EBM); Binder Jetting, Material Jetting und Laminated Object Manufacturing (LOM). Metallische Bauteile nutzen häufig LPBF/DMLS oder EBM, Kunststoffteile FDM oder SLA; keramische Anwendungen existieren ebenfalls in spezialisierten Prozessen. Die Wahl hängt von Material, Anforderungen an Festigkeit, Oberflächengüte und Wirtschaftlichkeit ab.

Anwendungsfelder liegen im Prototyping, Funktionsmustern und in Serienbauteilen in Luft- und Raumfahrt, Automobilbau, Medizintechnik, Dentalbereich, Schmuck, Werkzeug- und Formenbau sowie Ersatzteilbereitstellung. Vorteile sind geometrische Freiheitsgrade, Reduktion von Werkzeugkosten, Gewichtsreduktion und schnelle Iterationen. Herausforderungen umfassen Kosten, Materialvielfalt, Oberflächenqualität, Maßhaltigkeit, Nachbearbeitungsbedarf, Prozessstabilität, Qualitäts- und Zertifizierungsanforderungen sowie Sicherheits- und Umweltaspekte.

Standards und Normen, insbesondere ISO/ASTM 52900, definieren Begriffe und Klassifikationen der additiven Fertigung; weitere Normen adressieren Materialprüfung, Prozessqualifizierung und Recycling. Der Technologiestand entwickelt sich rasch weiter, einschließlich Multi-Material-Ansätzen, verbesserten Post-Processing-Verfahren und digitalen Lieferketten.