Additive Fertigung – Entwicklungen, Möglichkeiten und Herausforderungen

Mithilfe additiver Fertigungstechnologien lassen sich Objekte in nahezu jeder gewünschten dreidimensionalen Form erzeugen. Verarbeitet werden bei einem solchen Herstellungsvorgang unterschiedlichste Materialien. Das Spektrum reicht dabei von Kunststoffen über Metalle und organische Gewebe bis hin zur Keramik. Die Herstellung eines Objekts erfolgt durch wiederholten Auftrag des eingesetzten Materials nach einer zuvor definierten computergestützten Objektbeschreibung.

Die Additive Fertigung bietet damit eine vergleichsweise einfache Möglichkeit, Objekte mit einer filigranen Innenstruktur oder komplexer Formgebung zu erzeugen. Zudem erlauben es additive Technologien, ohne großen Aufwand und daher schnell und kosteneffizient individualisierte, kundenspezifische Produkte anzufertigen. Aufgrund solcher Vorteile hat sich die Additive Fertigung bereits in vielen verschiedenen

Anwendungsfeldern wie dem Werkzeugbau, der Medizintechnik oder der Luft- und Raumfahrt fest etabliert. Gleichwohl steht die neue Technologie erst am Anfang ihrer Möglichkeiten. Zahlreiche Verfahren, Prozesse und Materialien für weitere Anwendungsfelder befinden sich gegenwärtig noch in der Entwicklung, dürften die Kultur der industriellen Produktion zukünftig aber tiefgreifend und nachhaltig verändern.

Eine technologisch und wirtschaftlich erfolgreiche Weiterentwicklung additiver Fertigungsverfahren stellt besondere Anforderungen an Grundlagen- und Anwendungsforschung, denen möglichst frühzeitig und strategisch zu begegnen ist. Neue Herausforderungen für Entwicklung und Forschung ergeben sich außerdem aus der Perspektive zukünftiger Anwendungsfelder. Und auch mit Blick auf mögliche gesellschaftliche Auswirkungen einer Ausweitung der Additiven Fertigung in Produktion und Anwendung braucht es bereits im Vorfeld entsprechende Weichenstellungen, um ihre Potenziale ausschöpfen, Sicherheit gewährleisten und die Akzeptanz der Technologie fördern zu können.

Die Additive Fertigung kann für Gesellschaft, Industrie und Handwerk völlig neue Produktionsmöglichkeiten eröffnen, kann Produkte mit neuen, verbesserten Eigenschaften hervorbringen, günstigere und nachhaltigere Produktionswege bahnen oder individuell zugeschnittene Gebrauchsgegenstände erzeugen. Um dieses Potenzial zukünftig nutzen zu können, bedarf es verschiedener geeigneter Maßnahmen. Aus diesem Grund sprechen die Akademien Empfehlungen aus, die dazu dienen sollen, die Entwicklung auf den drei Ebenen

i) Forschung und Technologie-Entwicklung entlang der gesamten Prozesskette,
ii) Forschung und Entwicklung zur Erschließung neuer Anwendungsgebiete und
iii) Integration der Technologie in die Gesellschaft

weiter zu befördern.

Nationale Akademie der Wissenschaften Leopoldina, Union der deutschen Akademien derWissenschaften, acatech – Deutsche Akademie der Technikwissenschaften (2020): Additive Fertigung – Entwicklungen, Möglichkeiten und Herausforderungen.Halle (Saale). ISBN: 978-3-8047-4064-8