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Das Magazin für Forschung und Innovation
 

3D-Druck

Drucken statt Meißeln

Ursus Krüger – der Mann fürs Filigrane

Dr. Ursus Krüger leitet die Forschungsaktivitäten von Corporate Technology im Bereich Additive Manufacturing

Was ist 3D-Druck?

Ursus Krüger: 3D-Druck ist ein Verfahren zum Aufbau dreidimensionaler Werkstücke – als würde man sie ausdrucken. Experten sprechen übrigens eher von additive manufacturing. Dieser Fachbegriff beschreibt auch ganz gut die Revolution, die gerade stattfindet. Über Jahrtausende wurden Werkstücke hergestellt, indem Material weggenommen wurde: durch Bohren, Fräsen, Schleifen, Meißeln. Der David in Florenz wurde beispielsweise aus Stein gehauen. 3D-Druck baut dagegen Material auf, „additiv“. Das gibt Produktdesignern ganz neue Freiheiten. Sie können Designs verwirklichen, die mit herkömmlichen Verfahren unmöglich wären. Dadurch werden auch neue Funktionalitäten möglich, die Performance vieler Teile lässt sich verbessern.

Wie wird 3D-Druck die Produktion verändern?

Ursus Krüger: 3D-Drucker werden in den Fabriken Einzug erhalten. Bei Siemens sind sie dort zum Teil schon angekommen, beispielsweise in einem unserer Gasturbinenwerke in Schweden. Dort drucken wir Brennerspitzen für Turbinen. Aber 3D-Druck wird in den meisten Fällen bestehende Verfahren ergänzen, nicht rundweg ersetzen – es geht schlicht schneller, einfache Teile auszustanzen oder zu gießen. Aber bei komplexen Teilen wird 3D-Druck vieles verändern. Die Fertigung von Einzelstücken und Kleinserien wird wirtschaftlicher werden und vermutlich zunehmen.

Welche Geschäftsmodelle könnte der 3D-Druck verändern?

Ursus Krüger: Künftig werden komplexere Formen für Bauteile möglich. Ausgeklügelte Designs, die beispielsweise den Wirkungsgrad von Gasturbinen erhöhen, lassen sich künftig leichter umsetzen. Und das nicht nur in großen Serien: Weil Einzelstücke kostengünstiger gefertigt werden können, lassen sich auch Spezialanwendungen für ganz spezielle Bedürfnisse wirtschaftlich umsetzen. Die Ersatzteilversorgung könnte sich komplett umstellen: Bisher werden Ersatzteile auf Vorrat produziert, zentral gelagert und bei Bedarf verschickt. Künftig könnten Teile vor Ort beim Kunden ausgedruckt werden. Das spart Zeit und Geld.

Woran arbeiten Sie gerade?

Ursus Krüger: Schon heute können wir so einiges ausdrucken. Aber es gibt doch sehr viele Verfahren, die jeweils ihre Stärken und Schwächen haben. Mein Team und ich arbeiten daran, unterschiedliche 3D-Druck-Verfahren sinnvoll zu verbinden. Ein sehr aussichtsreiches Verfahren ist beispielsweise das sogenannte Kaltgasspritzen. Der Vorteil: Es geht sehr schnell und es lassen sich damit relativ große Teile herstellen. Der Nachteil: es ist nicht so präzise.

Welchen Gegenstand wollten Sie schon immer mal ausdrucken?

Ursus Krüger: Die große Vision, die uns antreibt, ist die Turbinenschaufel aus dem Drucker. Turbinenschaufeln müssen extremen Belastungen standhalten. Könnte man sie ausdrucken, ließen sich die Kühlkanäle im Inneren der Schaufel filigraner gestalten und das würde die Effizient erhöhen. Aber die Schaufeln müssen eben auch sehr robust sein. Wenn wir das mithilfe von Druckern hinbekommen, dann würde uns das schon sehr stolz machen.

Das Interview führte Andreas Kleinschmidt