Top-Ten-Artikel aus der Formgebung 2023: Fokus auf Additive Fertigung

Jahresrückblick 2023 Das sind Ihre Top 10 im Bereich Formgebung

22.12.2023 Von Juliana Pfeiffer 2 min Lesedauer

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Loramendi

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Das Jahr 2023 neigt sich dem Ende. Traditionell blickt die Redaktion konstruktionspraxis zurück und zeigt Ihnen die meistgelesenen Artikel des letzten Jahres. Hier geht es um die Top-Ten-Artikel aus der Formgebung.

Wer hat es in diesem Jahr an die Spitze der beliebtesten Artikel im Bereich Formgebung geschafft?(Bild: VCG/Juliana Pfeiffer) — Wer hat es in diesem Jahr an die Spitze der beliebtesten Artikel im Bereich Formgebung geschafft?
(Bild: VCG/Juliana Pfeiffer)

Im Bereich Formgebung dominiert das Thema Additive Fertigung. Vom additiv gefertigten Fensterrahmen bis hin zu maßgefertigten Drohne aus dem 3D-Drucker. Das sind Ihre meistgelesenen Artikel aus 2023:

Platz 10: Feuerwehrauto: Vom Prototypen zum Serienbauteil

Feuerwehr-Fahrzeughersteller Magirus nutzt die additive Fertigung zum Prototypenbau. Bis jetzt: nun prüft der Hersteller von Feuerwehrfahrzeugen den Einsatz der Technologie für die Kleinserienproduktion: ein Fensterrahmen für die Kabinentür eines Feuerwehrfahrzeuges.

Der 3D-Drucker wird für Prototypen und End-Use-Bauteile genutzt. Hier wird ein Fensterrahmen gedruckt, der später ein integrales und lasttragendes Teil einer Tür sein wird. (Bild: BigRep)

Platz 9: Zum Teufel mit der additven Fertigung?

Die additive Fertigung ist neben den konventionellen Verfahren wie Spritzguss und Fräsen eine noch recht junge Technologie. Sie spielt ihre Vorteile vorallem in der Prototypen- oder Ersatzteilfertigung aus. Doch oft scheitert ihr wirtschaftlicher Einsatz an fehlender Erfahrung. Doch diese Technologie kann weitaus mehr.

3D-gedrucktes Fließbandwerkzeug aus ABS zum Halten von Schaltern während des Produktionsprozesses (Bild: Schneider Electric)

Platz 8: Additiv gefertigte Sandkerne gehen in Großserie

Für das BMW Group Werk Landshut haben Loramendi und Voxeljet mit dem Industrialization of Core Printing ein Verfahren und eine Anlage entwickelt, mit der die anorganischen Sandkerne für das Gießen von Zylinderköpfen automatisiert, additiv gefertigt werden.

3D-gedruckter, anorganischer Kern für den Zylinderkopf des B48-Motors. (Bild: Loramendi)

Platz 7: E-Bike-Rahmen neu gedacht

Fahrradrahmen für den Massenmarkt bestehen meist aus Aluminium. Eine wirtschaftlichere und nachhaltigere Alternative sind carbonfaserverstärkte Kunststoffe. Wir zeigen ein Projekt, in dem ein solcher Rahmen mithilfe moderner Spritzgusstechnik und aktuellstem Simulations-Know-how entstanden ist.

Der Fahrradrahmen wird aus Polyamid 6 mit 40 Prozent Kurzcarbonfaseranteil (AKROLOY® PA CF VFrame) hergestellt. Um die Rohrstruktur für die Torsionssteifigkeit des Rahmens zu ermöglichen, wird das wasserunterstützte Spritzgussverfahren (WAIM) verwendet. (Bild: Engel Austria GmbH)

Platz 6: Maßgefertigte Drohnen mit dem 3D-Drucker entwickeln

Drohnen müssen je nach Einsatzgebiet unterschiedlichen Anforderungen gerecht werden. Für die meisten Drohnen werden Bauteile aus der Massenproduktion verwendet. Mit dem 3D-Druck lassen sich Drohnenteile einfach und kostengünstig herstellen.

Eine unverzichtbare Unterstützung im Entwicklungsprozess: Ein SLS-3D-Drucker und passende Materialien wie das Nylon 12 Powder von Formlabs ermöglichen, Flügelspitzen-Designs von Starrflüglerdrohnen schneller zu testen. (Bild: Formlabs)

Bildergalerie

Platz 10: Ein Fensterrahmen für das Feuerwehrauto – Die Fensterrahmen werden nicht in größeren Stückzahlen benötigt, daher ist es wirtschaftlicher, sie mittels 3D-Druck statt eines anderen Prozesses wie beispielsweise Spritzgießen anzufertigen.(Bild: BigRep)

Platz 9: Bisher ist das Prototyping der klassische Anwendungsfall für den 3D-Druck, um die Entwicklungszeit zu verkürzen. Doch Additive Fertigung kann mehr und dafür muss ein Umdenken stattfinden. So entwirft und druckt Schneider Electric das Stützwerkzeug und das Oberwerkzeug seiner Handpressen in 3D.(Bild: Schneider Electric)

Platz 8: Additiv gefertigte Sandkerne gehen in Großserie. Durch den 3D-Druck zur Herstellung von Wassermantelkernen kann die Konstruktion des Zylinderkopfes für den BMW B48-Motor deutlich verbessert werden.(Bild: VCG/Juliana Pfeiffer)

Platz 7: E-Bike-Rahmen neu gedacht: Der Fahrradrahmen wird aus Polyamid 6 mit 40 Prozent Kurzcarbonfaseranteil (AKROLOY PA CF VFrame) hergestellt. Um die Rohrstruktur für die Torsionssteifigkeit des Rahmens zu ermöglichen, wird das wasserunterstützte Spritzgussverfahren (WAIM) verwendet. (Bild: Engel Austria GmbH)

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Platz 5: Zehn neue Verfahren für die additive Fertigung von Bauteilen

Immer mehr additive Fertigungsverfahren wollen die traditionelle Formgebung ersetzen. Manchmal ermöglichen sie aber auch erstmals die Verarbeitung neuer Materialien. Oder neue 3D-Druck-Verfahren dringen in Größenbereiche vor, die bisher nicht wirtschaftlich umzusetzen waren. Wir stellen die jüngsten Entwicklungen vor.

Werden elektronische Teile heute mittels 3D-Druck produziert, kommt ein zweistufiger Prozess zum Einsatz. Ein neues Verfahren der TH Köln verspricht dies einfacher, schneller und kostengünstiger zu gestalten. Es nutzt die vorhandene Prozesswärme des FDM-Druckers gleichzeitig zur Materialsinterung der leitfähigen Strukturen. (Bild: TH Köln)

Platz 4: 3D-gedruckter Fahrradrahmen spart drei Monate Entwicklungszeit

Ein neues Fahrrad zu entwickeln, dauert teilweise über zwei Jahre. In der Prototypen-Phase können Hersteller wichtige Faktoren wie Geometrie und Stützkraft testen. Das deutsche Fahrradunternehmen Kalkhoff setzt bei der Prototypenfertigung auf den Metall-3D-Druck.

Der mehrteilige Rahmen wurde von einer speziellen Kette von Zulieferern und Experten für additive Fertigung (AM) geschweißt, wärmebehandelt und gerichtet. (Bild: Materialise)

Platz 3: Für die perfekte Welle – 270 mm dicke Brennteile für Wellenkraftwerk

Inspiriert vom Pumpprinzip des menschlichen Herzens arbeitet das schwedische Unternehmen CorPower Ocean AB seit über zehn Jahren intensiv an der Entwicklung von Wellenkraftwerken zur kommerziell einsetzbaren Stromerzeugung. Bei Suche nach einer geeigneten korrosionsbeständigen Beschichtung für Wellenenergiekonverter C4 unterstütze Jebens mit seiner Lösung.

Aus 270 Millimeter dickem Feinkornbaustahl S690 QL1 fertigte Jebens drei verschiedene Brennteile für den Prototyp des Wellenenergiekonverters C4, darunter auch dieses Bauteil. (Bild: Jebens)

Platz 2: Ultraleichtes Lastenrad fährt mit 3D-Teilen an Bord

Lastenräder sind voll im Trend. Mit ihrem Elektroantrieb können die auffälligen Kisten auf Rädern bis zu 60 kg wiegen. Wie es leichter geht, zeigen die ultraleichten Lastenräder aus Faserverbundmaterialien der Tüftler von Maniac & Sane. Einige spezielle Aufgaben übernehmen 3D-gedruckte Komponenten.

Marktübliche Lastenräder werden aus geschweißtem Aluminium gebaut, um Lasten von bis zu 220 Kilogramm sicher zu transportieren. Die Leichtbaurahmen aus Faserverbundmaterialien der Maniac & Sane Räder wiegen nur noch knapp die Hälfte. (Bild: Evonik Industries AG)

Platz 1: Zwölf Beispiele, wie additive Fertigung eingesetzt werden kann

Ein luftloser Basketball, leichte Fahrradkomponenten, medizinische Implantate oder verzierte Brautkleider – die Möglichkeiten des 3D-Drucks sind groß und erstrecken sich mittlerweile auf alle Branchen. Wir zeigen zwölf jüngste Beispiele.

Der luftlose Basketball von Wilson besteht aus einem schwarzen Kunststoffgitter mit acht paneelartigen "Lappen". Er wurde mittels Lasersintern komplett 3D-gedruckt. Sein Vorteil: Er muss nicht aufgepumpt werden. (Bild: Wilson)

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Stand: 08.12.2025

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