Das Oak Ridge National Laboratory hat mit DuAlumin-3D eine neue Aluminiumlegierung entwickelt, die speziell für den 3D-Druck unter Hochtemperaturbedingungen ausgelegt ist. Zielanwendungen sind Bauteile in der Luft- und Raumfahrt sowie im Automobilbereich.

Druckgusswerkzeuge gehören zu den teuersten Betriebsmitteln in der Gießereiindustrie. Laserauftragschweißen als additives Verfahren ermöglicht es, verschlissene Formen gezielt zu reparieren und ihre Standzeiten deutlich zu verlängern.

Airbus fertigt inzwischen mehr als 25.000 flugzeugtaugliche Kunststoffbauteile pro Jahr additiv. Was hinter dieser Zahl steckt, welche Verfahren zum Einsatz kommen und was das für die Branche bedeutet.

Additiv gefertigte geodätische Gitterstrukturen ermöglichen im UAV-Rumpfbau eine neue Klasse von Leichtbauteilen, die mit konventionellen Verfahren kaum herstellbar wären. Airbus Defence und die Luft- und Raumfahrtbranche setzen dabei auf SLM-Verfahren mit AlSi10Mg und Titan.

Propeller und Rotorblätter für militärische Multikopter werden zunehmend additiv gefertigt. SLS und Carbon-Verbundverfahren ermöglichen leichte, belastbare Bauteile, die im Feld oder kurzfristig nachproduziert werden können. Was steckt hinter diesem Ansatz, und was lässt sich daraus für andere Branchen ableiten?

Wenn eine Drohne im Einsatz ausfällt, zählt jede Stunde. NATO-Einheiten testen mobile 3D-Druckeinheiten, die Ersatzteile für UAVs direkt vor Ort fertigen, ohne Lieferkette, ohne Wartezeit.

Schwarm-Drohnen werden in Luft- und Raumfahrt sowie Verteidigung zunehmend in großen Stückzahlen benötigt. Additive Manufacturing, kombiniert mit klassischen Spritzgussverfahren, macht die Serienproduktion wirtschaftlich, und verändert, wie Drohnen-Strukturbauteile entwickelt und gefertigt werden.

Nutzlast-Halterungen für Mehrzweck-Drohnen müssen leicht, belastbar und schnell anpassbar sein. SLS-gedruckte Bauteile aus PA12 und carbonfaserverstärktem Nylon erfüllen genau diese Anforderungen, und verändern, wie Drohnen für unterschiedliche Missionen konfiguriert werden.

Drohnen müssen nicht mehr in Fabrikhallen entstehen. FDM-Drucker und frei verfügbare Konstruktionsdaten ermöglichen es, unbemannte Flugsysteme direkt vor Ort in Krisenregionen herzustellen. Was dahinter steckt und was das für die Logistik bedeutet.

Die Rüstungsindustrie setzt bei unbemannten Kampfdrohnen zunehmend auf additiv gefertigte Treibstofftanks und Strukturrahmen aus Titan. Das spart Gewicht, verkürzt Entwicklungszyklen und ermöglicht Geometrien, die konventionelle Fertigung schlicht nicht leisten kann.

Die US Army setzt auf FDM-gedruckte Flügel für Einweg-Aufklärungsdrohnen, die direkt im Feld gefertigt werden. Das Verfahren reduziert Lieferzeiten drastisch und zeigt, wie weit additive Fertigung in sicherheitskritischen Anwendungen bereits angekommen ist.

Aluminium ist leicht und fest, versagt aber bei Temperaturen über 200 °C. Neue Forschung nutzt 3D-Druck, um eine bislang nicht realisierbare Klasse hitzebeständiger Aluminiumlegierungen zu entwickeln, mit direktem Potenzial für Motoren und Turbinen.

Agrar-Drohnen fallen oft genau dann aus, wenn sie am dringendsten gebraucht werden. Mit FDM-Druck lassen sich Halterungen und Ersatzteile direkt vor Ort fertigen und Ausfallzeiten drastisch verkürzen.

Unbemannte Kampfdrohnen (UCAVs) stellen extreme Anforderungen an Leichtbau und Strukturintegrität. Additive Fertigungsverfahren wie SLS und Titan-DMLS erlauben dabei Bauteilgeometrien, die mit konventionellen Methoden schlicht nicht realisierbar wären.

Kommerzielle Drohnen-Hersteller setzen zunehmend auf additiv gefertigte Rümpfe und Gehäuse aus Nylon und kohlefaserverstärkten Composites. FDM-Druck ermöglicht dabei kurze Iterationszyklen, individuelle Geometrien und deutlich geringere Werkzeugkosten gegenüber klassischen Spritzguss- oder Frästeilen.

Militärische Aufklärungsdrohnen stellen extreme Anforderungen an Gewicht, Steifigkeit und Fertigungsgeschwindigkeit. 3D-Druck mit FDM, SLS und Carbon-Verbundwerkstoffen hat sich dabei als ernstzunehmende Fertigungsoption etabliert, mit konkreten Vorteilen gegenüber klassischen Verfahren.

Ein vollständig gedrucktes Buch, hergestellt in einem einzigen additiven Fertigungsvorgang: Was nach Science-Fiction klingt, ist technisch realisiert worden. Der Ansatz zeigt, wie weit Multi-Material-3D-Druck inzwischen reicht.

Ingenieure der University of Texas at Austin arbeiten an einem neuen 3D-Druckverfahren namens Holographic Metasurface Nano-Lithography, das die Halbleiterfertigung grundlegend verändern könnte. Das Verfahren soll Chipgehäuse schneller, effizienter und umweltfreundlicher produzierbar machen.

Forscher der University of Texas at Austin haben einen Weg gefunden, Halbleiterbauteile mit additiver Fertigung in Minuten herzustellen, wo konventionelle Prozesse Tage benötigen. Das könnte die Prototypenentwicklung in der Elektronikindustrie grundlegend verändern.

Das National Manufacturing Institute Scotland hat gezeigt, wie sich komplexe Kupfer-Raketendüsen mit integrierten Kühlkanälen per Cold Spray Additive Manufacturing fertigen lassen. Die Methode verspricht, Durchlaufzeiten von Monaten auf Tage zu verkürzen und Materialverschwendung deutlich zu senken.