Geschäftsbericht 2016DEEN
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Eine Verbindung mit Zukunft:
Neue Materialien aus dem Drucker

VON DER SPIELEREI ZUM SERIENDRUCK. DER 3D-DRUCK VERÄNDERT DIE INDUSTRIELLE FERTIGUNG VON GRUND AUF. KUNSTSTOFFPULVER UND ADDITIVE VON EVONIK MACHEN DIESEN WANDEL MÖGLICH.

Das Einsetzen eines künstlichen Kniegelenks ist eine der häufigsten orthopädischen Operationen. Allein in Deutschland werden Jahr für Jahr rund 165.000 derartige Eingriffe vorgenommen. Die Herausforderung für den Arzt: Kein Mensch gleicht dem anderen – das Einsetzen der Prothese ist individuelle Maßarbeit. Damit sie perfekt passt, benutzen Chirurgen eine Reihe von Werkzeugen, unter anderem Hilfen zum Führen des chirurgischen Bohrers. Diese kleinen Helfer aus Kunststoff sorgen dafür, dass der Operateur die Löcher für die Schrauben, mit denen das künstliche Kniegelenk am Knochen befestigt wird, besonders präzise setzen kann. Und diese Bohrhilfen kommen immer öfter aus dem 3D-Drucker.

Die Luftfahrt ist einer der ersten Märkte, in denen 3D-Druck für die Fertigung in Serie genutzt wird.

„Die industrielle Fertigung befindet sich im Umbruch. Die Medizintechnik ist einer der ersten Märkte, in denen der 3D-Druck für die Produktion großer Stückzahlen genutzt wird. Denn hier kann die neue Technologie ihre Stärken voll ausspielen“, sagt Sylvia Monsheimer, Expertin von Evonik für neue 3D-Druck-Technologien. Das Verfahren ist sauber, schnell und innovativ. Hinzu kommt: Ist das Ergebnis nicht optimal, wird schlicht der Datensatz geändert und neu gedruckt. In der Medizintechnik ist dies ein großer Vorteil. Evonik bietet gleich mehrere Polymere und Additive für verschiedene 3D-Druck-Verfahren an.

Marktforscher erwarten, dass der weltweite Markt für 3D-Druck bis 2020 um 25 Prozent wachsen wird – und zwar Jahr für Jahr. Lag der Umsatz 2016 bei schätzungsweise sieben Milliarden US-$, könnten es in vier Jahren bereits mehr als 17 Milliarden sein. Getrieben wird diese Entwicklung vom technischen Fortschritt: 3D-Drucker werden immer leistungsfähiger und können riesige Datenmengen verarbeiten. Und: Die Palette für den 3D-Druck geeigneter Materialien wird immer größer. „Wir begleiten das Wachstum des Marktes für 3D-Druck, indem wir Kapazitäten ausbauen, neue Produkte entwickeln und Partnerschaften schließen“, sagt Matthias Kottenhahn, Leiter des Geschäftsgebiets High Performance Polymers bei Evonik.

Medizintechnik, Luftfahrt, Automobilbau – in all diesen Industrien kommen Bauteile aus hochwertigem Kunststoff zum Einsatz. Konventionell wird dazu das Ausgangsmaterial – zum Beispiel ein Kunststoffgranulat – erst geschmolzen und dann in eine vorgegebene Form gegossen oder gepresst. Anschließend wird es mit speziellen Werkzeugen nachbearbeitet.

Beim 3D-Druck entfällt dieser letzte Schritt. Das Verfahren kommt ohne den Einsatz von Werkzeugen aus. Auf Basis eines digitalen, dreidimensionalen Bauplans wird der Kunststoff schichtweise auf eine Grundfläche aufgetragen. Experten sprechen beim 3D-Druck auch von einem „additiven Verfahren“. Innerhalb kurzer Zeit entsteht ein räumliches Gebilde, das der digitalen Vorgabe genau entspricht – und sofort eingesetzt werden kann.

Mit Polyamid 12 ist Evonik einer der weltweit führenden Anbieter von Kunststoffpulvern für den 3D-Druck.

Mit Polyamid 12 (PA12) ist Evonik einer der weltweit führenden Anbieter von Pulvern für den 3D-Druck. Die Pulver, die Evonik unter der Marke VESTOSINT® vertreibt, sind perfekt auf die jeweilige Drucktechnologie abgestimmt und werden nach einem speziellen Evonik-eigenen Verfahren am Standort Marl hergestellt. Aktuell erweitert der Konzern die vorhandene Kapazität um 50 Prozent pro Jahr. Die neue Produktionsstraße soll Ende des Jahres in Betrieb gehen. Außerdem baut das Unternehmen seine Produktpalette für den 3D-Druck mit neuen Materialien und Pulvertypen konsequent weiter aus.

Durch additive Fertigung lassen sich komplexe dreidimensionale Formen werkzeuglos in einem Stück herstellen.

Seit Sommer 2016 beteiligt sich Evonik außerdem an der offenen Entwicklungsplattform für neue 3D-Druck-Materialien des amerikanischen IT-Konzerns HP Inc. Evonik verspricht sich davon einen weiteren Entwicklungsschub bei additiven Fertigungstechnologien. Dazu wird das Unternehmen im zweiten Quartal 2017 als erster Materialhersteller ein zertifiziertes Produkt für die innovative 3D-Druck-Technologie in das Programm einbringen.