Warum kann kein ganzes Auto 3D-gedruckt werden?
„In der Werkstoffkunde und -technik gibt es keine unmöglichen Dinge – es ist also nur eine Frage der Zeit, der Forschung, der Aktivität und der Investitionen“, sagt Torralba, Direktor des IMDEA Materials Institute in Spanien. „Heute ist das nicht möglich, in der Zukunft jedoch – wer weiß?“ Allerdings gibt es noch einige Hindernisse zu überwinden. Ein großer Teil der Schwierigkeiten besteht heute darin, dass die verschiedenen Teile des Fahrzeugs aus unterschiedlichen Materialien bestehen. Das macht es unmöglich, das ganze Auto in einem Durchgang zu drucken. Natürlich ist es möglich, verschiedene Teile des Autos zu drucken und sie zusammenzubauen, selbst bei diesem Plan jedoch bestehen Schwierigkeiten. Die Technologie ist inzwischen so weit fortgeschritten, dass Metalle 3D-gedruckt werden können, auch wenn dies viel langsamer ist. Für einige spezifische Teile des Fahrzeugs – insbesondere alles, was die Karosserie oder die Oberfläche betrifft – ist der 3D-Druck im Vergleich zu den bestehenden Methoden ineffizient. „Heutzutage bietet der 3D-Druck nicht den umfassendsten Vorteil, was das Design, die Form und natürlich den Preis betrifft“, so Torralba. Das Drucken eines Motors, im Grunde ein einziges großes Metallteil, würde viele Stunden dauern, erklärt er. Wenn die durchschnittlichen Ziele der Industrie von etwa 100 000 Autos pro Monat erreicht werden sollen, kann der 3D-Druck einfach nicht mithalten. Die größte Einschränkung des 3D-Drucks ist heute die Größe des Systems, einschließlich des Druckers und der Laser. Wenn schließlich ganze Fahrzeuge gedruckt werden sollen, sind dafür ziemlich große Drucker notwendig. Im Prinzip, so Torralba, könnten allerdings auch die besten Eigenschaften von Fahrzeugen durch 3D-Druck erreicht werden. Es sei schwierig, ein Datum für das erste vollständig 3D-gedruckte Auto zu nennen, sagt Torralba, der wissenschaftliche Fortschritt und die technologische Innovation könnten sich in diesem Bereich jedoch schnell entwickeln. „Heute haben wir viele der Vorhersagen von vor zehn oder sogar fünf Jahren weit übertroffen“, stellt er fest und verweist auf Fortschritte wie die künstliche Intelligenz, die bereits zu Fortschritten in der Werkstoffkunde und der komplexen Modellierung beiträgt. Im Rahmen des Projekts CNSTech, das über die Marie-Skłodowska-Curie-Maßnahmen finanziert wurde, leitete Torralba ein Forschungsteam zur Entwicklung von 3D-druckbaren Superlegierungen, die bei Hochtemperaturanwendungen bessere Leistungen erbringen als herkömmliche Metalle. Anstelle von Autos könnten diese neuen Materialien die Leistung und Effizienz von Luft- und Raumfahrtmotoren steigern. Stellen Sie sich also darauf ein, dass Sie eine Weile auf ein 3D-gedrucktes Auto warten müssen. Aber wer weiß – vielleicht steht es ja bereits vor der Tür. Hier erfahren Sie mehr über die Forschung von Torralba: Neuartige 3D-druckbare hochhitzebeständige Superlegierungen mit hoher Entropie
Schlüsselbegriffe
CNSTech, Legierungen, 3D-Druck, Auto, Luft- und Raumfahrt, Effizienz, künstliche Intelligenz