AIM3D Granulat erschliesst Entwicklungspotenziale

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Der 3D-Druck mit Granulaten ermöglicht die wirtschaftliche generative Fertigung mit zertifizierten Werkstoffen. Diese Vorteile erweisen sich für eine Vielzahl von Branchen als vorteilhaft, darunter Medizintechnik, Energiewesen, Maschinenbau, Wehrtechnik, Automobilindustrie sowie Luft- und Raumfahrt.

Granulat zum 3D-Druck zu extrudieren ermöglicht eine skalierbare Verarbeitung von Hochleistungspolymeren mit verbesserter Materialflexibilität und Kosteneffizienz im Vergleich zu filamentbasierten Systemen. Vorteile haben die Anlagen des Herstellers AIM3D GmbH, Rostock (D), auch für Sekundärprozesse nach dem Bauteilaufbau. Das betrifft unter anderem die Support-Entfernung, die Reinigung, das Finishing, die Beschichtung, die Veredelung und die Montage.

Zwei Baureihen für unterschiedliche Anwendungen stellt der Hersteller zur Verfügung. Die kleinen 3D-Drucker «ExAM 255» eignen sich bevorzugt für Rapid Prototyping und Werkstoffentwicklung. Die Anlagen «ExAM 510» mit grösserem Bauraum ermöglichen eher eine industrielle Fertigung in kleinen und mittleren Serien. Auf Maschinen beider Baureihen können Multimaterialien gedruckt werden.

Offenes System

Aus Kunststoff-, Metall- und Keramikspritzgiessgranulaten lassen sich auf den 3D-Druckern von AIM3D generativ Bauteile herstellen. Dabei sind unterschiedliche Kombinationen der Werkstoffe realisierbar. Granulate können unabhängig vom Hersteller der 3D-Drucker beschafft werden. Die Werkstoffvielfalt geht also weit über marktgängige Filament-Systeme hinaus. Das haben inzwischen Industrieunternehmen auch in den USA erkannt. Daniel Selck, CSO der AIM3D GmbH, erläutert: «Die Grösse und Innovationskraft der US-Industrie in den Bereichen Automotive, Luft- und Raumfahrt, Wehrtechnik, Medizintechnik und Energiewesen verspricht enorme Wachstumspotentiale für unsere Granulat-3D-Druck-Strategie.»

Automobilbau erkennt Vorteile

Die Ford Motor Company in Dearborn (Michigan) installierte Anfang des Jahres 2026 eine 3D-Druckanlage «ExAM 510» zur Prototypen-Entwicklung und Technologie-Etablierung. Das Entwicklungs-Team von Erik Riha, Terrence Ceccarelli und Brian Thuss treibt in Dearborn die Umsetzung von AM-Fertigungsstrategien für die Standorte des Automobilherstellers voran. Ford erkannte, welche Vorteile ein offenes Materialsystem gegenüber proprietären Systemen bieten kann. Ein offenes System setzt keine Grenzen hinsichtlich der Materialauswahl oder -kombinationen. Die Multimaterial-Granulat-Extruder von AIM3D bieten vielfältige Möglichkeiten Materialien zu drucken und zusätzliche Werkstoffe zu entwickeln. Dies beschleunigt die Produktentwicklung von Baugruppen und Komponenten für Fahrzeugvarianten und sogenanntes Facelifting. Laut Ford ermöglicht der Granulat-3D-Druck bisher nicht zu verwirklichende Leichtbau-Optionen, bessere mechanische Eigenschaften und eine Funktionsintegration im Bauteil durch «One-Shot Technologie». Dabei geht es den Entwicklungsingenieuren bei Ford nicht nur darum, bis zu 90 Prozent Kosten für Werkstoffe verglichen mit Filamenten einzusparen, sondern auch Material- und Prozessentwicklungen signifikant zu beschleunigen.

Der bei Ford installierte 3D-Drucker «ExAM 510» wurde in Zusammenarbeit mit Schaeffler Sondermaschinenbau AG & KG in Erlangen (D) gebaut. Daniel Selck sagt dazu: «Unser langjähriges Werben für den 3D-Druck mit Granulaten scheint in den USA angekommen zu sein. Die Vorteile gegenüber klassischen FFF-Druckern, die in den USA noch stark verbreitet sind, im Hinblick auf Materialeinstand, Aufbaugeschwindigkeiten, aber vor allem Bauteilgüte, werden nun in der Industrie als Wettbewerbsvorteile wahrgenommen.»

Vom Werkstoff zur industriellen Fertigung

Im Fraunhofer USA Center Midwest in East Lansing (Michigan) wurde bereits im Jahr 2025 eine 3D-Druckanlage «ExAM 255» installiert. Mit diesem Multimaterialdrucker können die Forscher sehr gezielt das universelle Werkstoffspektrum in den Bereichen Kunststoffe, Metalle und Keramik ausloten. Das Institut forscht in den Bereichen Oberflächentechnologien, Kohlenstoffmaterialien, additive Fertigung und Laseranwendungen. Die Ingenieure James Siegenthaler und Dr. Matthias Muehle arbeiten an der Weiterentwicklung, der Prozessoptimierung und der Ausweitung der Anwendungsentwicklung für die granulatbasierte additive Fertigung. Mit interner Materialexpertise, fortschrittlichen Charakterisierungsfähigkeiten und anwendungsorientierten Forschungsprogrammen ist das Team bei Fraunhofer befähigt, Leistung in anspruchsvollen Anwendungsfällen wie Luft- und Raumfahrt, Wehrtechnik, Automobil und Industriesystemen zu bewerten.

Trend zum 3D-Druck beschleunigt

Das Marktsegment Wehrtechnik gewinnt aufgrund der weltweiten Krisenlagen stark an Bedeutung. Dies gilt natürlich besonders für die USA. Bezeichnenderweise zwingt der Ukrainekrieg zu militärtechnischen Innovationen wie beispielsweise Drohnen, aber auch zu kurzfristig und dezentral gefertigten wehrtechnischen Gütern und Komponenten. Experten sehen in der dezentralen Fertigung des 3D-Drucks zukünftig eine strategische Option.

(kmu)

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