CitizenLab: 3D-Druck

Hochschule Bonn-Rhein-Sieg
3D-Drucker für Kunststofffilamente (FDM-Verfahren). Bild: H-BRS
Hochschule Bonn-Rhein-Sieg
3D-Druckbauteile. Bild: H-BRS

3D-Druck, die Fertigungstechnologie der Zukunft

Im Sinne der Nachhaltigkeit rücken ressourcenschonende Fertigungsmöglichkeiten bei der Herstellung von Bauteilen und Produkten zunehmend in den Fokus. Eine große Rolle spielt beispielsweise der Leichtbau, der nur dort Material einsetzt, wo es aufgrund der wirkenden Belastungen benötigt wird. Vorbilder sind häufig biologische Strukturen, wie der Feinbau von Säugetierknochen oder Tragwerke nach Art der Verästelung von Bäumen. Dem Nachbau dieser Strukturen sind mit konventionellen Fertigungstechniken Grenzen gesetzt, die von der 3D-Drucktechnologie leicht überwunden werden. Möglich macht das die nahezu uneingeschränkte „Geometriefreiheit“ dieses Verfahrens – fast jede geometrische Form ist herstellbar. Dies bedient einen wichtigen Trend der Fertigungstechnik – die Produktindividualisierung.

Das „CitizenLab: 3D-Druck“ macht die 3D-Drucktechnologie und die damit verbundenen Gestaltungsmöglichkeiten für die Bürgerinnen und Bürger der Region Bonn/Rhein-Sieg in seiner Breite erfahrbar. Gleichzeitig wird den Forschenden der H-BRS die Möglichkeit gegeben, den derzeitigen Wissensstand und den künftigen Bedarf der Bevölkerung in Bezug auf den 3D-Druck-Anwendungen zu ermitteln.

3D-Drucker
3D-Drucker für Kunststoffpulver (SLS-Verfahren). Bild: H-BRS

Individuelle Fertigung statt Massenproduktion

Statt Produkte, wie beispielsweise Schuhe, so standardisiert zu gestalten, dass diese von einer möglichst breiten Masse genutzt werden können, zielen künftige Entwicklungen auf eine personalisierte Herstellung auf Basis eingescannter Daten. Dank der ebenfalls sehr hohen Automatisierung der Verfahren sind 3D-Produktionsstätten nicht an typische Industriestandorte gebunden, sondern können verbrauchernah aufgebaut werden. Das reduziert den emissionsbehafteten weltweiten Warenverkehr. Noch einen Schritt weiter gedacht stehen die 3D-Drucker als „Mikrofabrik“ im Druckshop oder sogar im eigenen Haushalt. Der Kunde kauft keine Ware, sondern 3D-Daten und druckt sich sein Produkt selber aus.

Damit dieses Zukunftsszenario Wirklichkeit wird, muss die 3D-Drucktechnologie das Vertrauen der Verbraucher haben, und der Verbraucher selber muss gewisse Kenntnisse dieser Fertigungstechnik besitzen. An diesen Bedingungen knüpft das 3D-Drucklabor des Projekts „Campus to World“ an. Abgestimmt auf die Wünsche der jeweiligen Teilnehmer werden Workshops zum Kennenlernen oder zur vertieften Nutzung der 3D-Drucktechnologie angeboten. Es werden Hilfestellungen rund um die Anschaffung von 3D-Druckern gegeben. Zielgruppen sind nicht nur die Bürger der Region Bonn/Rhein-Sieg, sondern auch kleine und mittelständische Unternehmen, Studierende, Schüler und alle, die sich für den 3D-Druck interessieren oder sich darüber informieren möchten.

Akzeptanz und Fortschritt durch Wissenstransfer

Die Auswertung der Workshops, aber auch Umfragen und Erhebungen sollen den Forscherinnen und Forschern der H-BRS den aktuellen Kenntnisstand zur 3D-Drucktechnik aufzeigen und sie in die Lage versetzen, Zukunftsprognosen über die künftigen Entwicklungen bei der Verbreitung dieser jungen und innovativen Fertigungstechnologie aufstellen zu können.

Schutzvisier
Gesichtsschild für die GFO-Kliniken. Bild: H-BRS

3D-Druck im Einsatz

Einen ersten Einsatz praktischer Art hatte das 3D-Drucklabor im Rahmen der Corona-Pandemie, bei dem Gesichtsschilde hergestellt und den GFO-Kliniken Bonn gestiftet wurden.