Additive Fertigung wächst jährlich um bis zu 27 Prozent: Chance für KMU

Additive Fertigung wächst jährlich um bis zu 27 Prozent: Chance für KMU

2019 hat der weltweite Markt für Produkte und Services in der additiven Fertigung die 10 Mrd. Euro-Grenze überschritten. Bis 2024 wird ein jährliches Wachstum zwischen 18 und 27 Prozent erwartet. Durch die Corona-Pandemie erleben Materialien oder Ersatzteile aus der AF z.B. für Beatmungsgeräte oder auch Produkte für den täglichen Einsatz wie Türöffner oder Gesichtsschutzschilder zurzeit eine wachsende öffentliche Aufmerksamkeit. Um gegen Ausfälle bzw. Einschränkungen bei internationalen Lieferketten gerüstet zu sein, verlagert die additive Fertigung Produktionskapazitäten wieder in den deutschen Binnenmarkt mittelständischer Unternehmen zurück.

Die Additive Fertigung (AF, auch Additive Manufacturing oder 3D-Druck) umfasst Verfahren, bei denen Bauteile durch ergänzendes Auftragen von Material erzeugt werden. Dabei gib es im Bereich der industriellen Anwendungen eine hohe Varianz an Verfahren, die den spezifischen Anforderungen der Additiven Fertigung geschuldet ist. Die zugehörigen Anwendungsfelder reichen vom Prototypenbau über den Werkzeug- und Formenbau bis zur Fertigung von Endprodukten und Kleinserien. Dabei kommen verschiedene Materialien wie Metalle, Kunststoffe oder Keramiken zum Einsatz. Die Vielseitigkeit der AF spiegelt sich in dem breiten Branchenspektrum wider, das auch dem Mittelstand viele Möglichkeiten bietet.

Herausforderungen und Potenziale für den Mittelstand

Die eingangs aufgeführten Beispiele zeigen das Veränderungspotenzial der AF für etablierte Strukturen und das Zusammenspiel zwischen Zulieferern, Herstellern und Handel. Aber noch immer unterliegen die Verfahren einigen Einsatzhürden. Dazu gehören fehlendes Expertenwissen und teilweise hohe Investitionskosten für industrietaugliche 3D-Drucker. Die Anschaffungskosten für FDM-Drucker (Fused Deposition Modeling), bei denen Kunststofffilamente aufgeschmolzen werden, um damit schichtweise Strukturen aufzubauen, liegen bei ca. 15.000 Euro. Lasersinter oder Laserschmelzanlangen, bei denen ein Pulvermaterial selektiv für die Bauteilerzeugung aufgeschmolzen wird, können mit 100.000 Euro bis über 500.000 Euro zu Buche schlagen.

Um die Potenziale der AF nutzbar zu machen, sollten sich kleine und mittlere Unternehmen (KMU) entlang der Wertschöpfungskette mit den Chancen, aber auch den Einschränkungen additiver Verfahren auseinandersetzen.

Die ZENIT GmbH nimmt diese Herausforderungen unter anderem mit dem ZIM-Kooperationsnetzwerk MUPAM (Additive Produkte im Additive Manufacturing) an. Sie bündelt darin AF-Kompetenzen aus dem produzierenden Gewerbe sowie Forschungs- und Entwicklungseinrichtungen und schafft den Rahmen für die Entwicklung innovativer Produkte, Verfahren und Dienstleistungen. Die Grundpfeiler der Arbeit in MUPAM sind Know-how-Transfer, Vernetzung und die Initiierung von gemeinsamen Forschungs- und Entwicklungsprojekten. Ansatzpunkte sind dabei Kooperation zwischen produzierenden KMU mit spezialisierten Anbietern und anwendungsorientierten Wissenschaftlern zur Konzeption von Forschungs- und Entwicklungs-(Verbund-) Projekten in den Themenfeldern: Mechanische Eigenschaften / Oberflächengüte / Hybride Materialien & Bauweisen / Prozessintegration.

ZENIT-Leistungen

Das Innovationsnetzwerk MUPAM wird seit Mitte 2019 von ZENIT betreut und durch das Bundesministerium für Wirtschaft und Energie gefördert. Um die Handlungsfelder des Netzwerks zu erweitern, wird es im europäischen Rahmen unter anderem mit dem Partnerland Niederlande zusammenarbeiten. Als internationales Netzwerk soll es bis September 2023 weitergeführt werden.
Über das Zentrale Innovationsprogramm Mittelstand erhalten die beteiligten Unternehmen einen zügigen und zielgerichteten Zugang zu Förderprogrammen des Bundes und der EU.

Die Netzwerkakteure freuen sich über weitere Spezialisten aus den Bereichen Softwareentwicklung, Simulation, Medizinprodukte, Druckerherstellung und Materialentwicklung, die ihre Ideen gemeinsam mit starken Partner in geförderten Kooperationsprojekten umsetzen wollen.

 

Kontakte:

Dr. Christian Bobisch
Dr. Christian Bobisch Dipl.-Phys.
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Marcel Spill B.A.
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