Design für Additive Fertigung

Design für Additive Fertigung: Das volle Potenzial des 3D-Drucks entfesseln

Die additive Fertigung, besser bekannt als 3D-Druck, hat die Welt im Sturm erobert und revolutioniert Branchen von der Luft- und Raumfahrt bis hin zu medizinischen Geräten. Das wahre Potenzial dieser Technologie liegt jedoch nicht nur in der Fähigkeit, Objekte zu drucken, sondern in einem durchdachten Ansatz für die Gestaltung dieser Objekte. Hier kommt das Konzept "Design für Additive Fertigung" (DfAM) ins Spiel. Durch das Verständnis und die Nutzung der einzigartigen Vorteile des 3D-Drucks können Unternehmen erstaunliche Ergebnisse erzielen, die über die traditionellen Fertigungstechniken hinausgehen.



Die Kraft des 3D-Drucks: Komplexität ohne zusätzliche Kosten



Einer der faszinierendsten Aspekte des 3D-Drucks ist die Fähigkeit, hochkomplexe Strukturen ohne zusätzliche Kosten zu erstellen. Anders als bei traditionellen Fertigungsverfahren, bei denen Komplexität oft mit höheren Kosten verbunden ist, gedeiht der 3D-Druck bei filigranen Designs. Der additive Prozess baut Objekte Schicht für Schicht auf, was die Schaffung organischer Formen, Gitterstrukturen und Geometrien ermöglicht, die mit herkömmlichen Methoden entweder unmöglich oder extrem teuer wären.

Ein Beispiel hierfür sind Bauteile in der Luft- und Raumfahrt, die leichte, aber dennoch robuste Strukturen erfordern. Mit dem 3D-Druck lassen sich komplexe innere Geometrien, wie Waben- oder Gittermuster, herstellen, die das Gewicht reduzieren und dennoch die Festigkeit beibehalten. Solche Designs sind mit traditionellen Fertigungstechniken nicht realisierbar, aber durch 3D-Druck problemlos machbar.

"Bauteile in Bauteilen"


Ein weiterer revolutionärer Vorteil des 3D-Drucks ist die Fähigkeit, "Bauteile in Bauteilen" zu produzieren. Das bedeutet, dass mehrere Komponenten, die normalerweise zusammengebaut werden müssten, als eine Einheit gedruckt werden können. In der traditionellen Fertigung werden Bauteile separat hergestellt und dann montiert, was oft Befestigungen, Klebstoffe oder zusätzlichen Arbeitsaufwand erfordert. Dieser Prozess kann zeitaufwändig und kostspielig sein.

Beim 3D-Druck ist es möglich, komplexe Baugruppen als ein einziges Teil zu entwerfen, wodurch die Nachproduktion und die Montage entfallen. Beispielsweise können bewegliche Teile wie Zahnräder, Scharniere oder mechanische Baugruppen zusammen gedruckt und direkt funktionsfähig aus dem Drucker entnommen werden. Dies spart nicht nur Zeit, sondern verringert auch das Risiko von Montagefehlern oder falschen Ausrichtungen der Teile. Branchen wie Robotik und Luft- und Raumfahrt nutzen diesen Ansatz zunehmend, um die Produktion zu optimieren und die Zuverlässigkeit der Produkte zu verbessern.


Fazit


Design für Additive Fertigung bedeutet nicht nur, bestehende Entwürfe für den 3D-Druck anzupassen – es geht darum, die einzigartigen Fähigkeiten des 3D-Drucks zu nutzen, um intelligentere und effizientere Produkte zu schaffen. Durch die Nutzung der Freiheit, komplexe Strukturen zu entwerfen, Montagekosten zu senken und den Materialeinsatz zu optimieren, können Unternehmen das volle Potenzial der additiven Fertigung ausschöpfen.

Für Unternehmen, die in der sich schnell verändernden Welt der modernen Fertigung wettbewerbsfähig bleiben wollen, ist das Verständnis und die Anwendung von DfAM keine Option – es ist eine Notwendigkeit.

S. Pathak • 17. Oktober 2024
von Dionesa Murati 8. Oktober 2025
Ein einfacher Anfang mit grosser Wirkung Manchmal beginnt Innovation ganz einfach mit einem Flaschenöffner. Bei Rapid Manufacturing AG wollten wir wissen, wie sich ein neues biobasiertes Material im Alltag bewährt. Das Ergebnis: Aus einem simplen Test mit PA11 wurde ein Beispiel dafür, wie Materialinnovation neue Möglichkeiten eröffnet. Der 3D-gedruckte Flaschenöffner sah unscheinbar aus, musste aber hohe Kräfte aushalten, ohne spröde zu brechen. Schon beim ersten Einsatz zeigte sich der Unterschied: Das Teil fühlte sich leicht elastisch an, gab minimal nach und blieb dennoch formstabil. Auch nach vielen Flaschen war keine Ermüdung oder Rissbildung zu erkennen. Diese Zähigkeit ist typisch für PA11. Das Material wird aus Rizinusöl gewonnen, ist also biobasiert und nachhaltig – und überzeugt gleichzeitig mit hervorragenden technischen Eigenschaften. Mit einer Zugfestigkeit von etwa 48 MPa, einer Bruchdehnung von bis zu 45 Prozent und hoher Schlagzähigkeit zeigt PA11, dass Nachhaltigkeit und Leistung kein Widerspruch sind. Ausserdem ist es chemikalienbeständig, ölresistent und temperaturstabil bis rund 180 °C.
von Dionesa Murati 29. September 2025
Am 19. September 2025 durften wir als Rapid Manufacturing AG beim vfTalk der Virtuellen Fabrik auf dem Campus der FHNW Brugg-Windisch dabei sein. Das Motto „FOKUS STATT OVERLOAD – Mit KI auf das Wesentliche fokussiert bleiben“ hat den Tag geprägt und wir können sagen: Es war ein voller Erfolg. Ein Tag voller Inspiration Die Atmosphäre war angenehm, offen und inspirierend. Wir konnten uns intensiv mit anderen Unternehmen, Forschenden und Expertinnen und Experten austauschen. Dabei haben wir nicht nur Wissen geteilt, sondern auch voneinander gelernt. Besonders die Referate haben Impulse gesetzt: Dr. Christian Bischof zeigte eindrücklich, wie mentale Stärke und KI zusammenwirken können. Prof. Mathias Binswanger gab spannende ökonomische Einordnungen zum Einsatz von KI in der Unternehmenspraxis. Dr. Andreas Lucco stellte mit dem Digital Workforce Canvas konkrete Werkzeuge vor. Milan Jovanovic (Coorpix AG) verdeutlichte, warum KI kein Plug and Play ist, sondern bewusst gestaltet werden muss. Danke an alle Referierenden für eure inspirierenden Inputs, es war ein echter Mehrwert.
Bild eines ddrobotec® Robotrainers„ddrobotec® Robotrainer – High-Tech Sportgerät mit CNC-gefertigte
von Alain Stebler 12. August 2025
Rapid Manufacturing fertigte präzise CNC-Bauteile für die innovativen ddrobotec® Robotrainer – High-Tech Sportgeräte mit KI und Gamification.
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