Megatrends-Serie: 3D- und 4D-Druck

B2B International beschäftigt sich permanent mit den aktuellen Trends, die B2B Branchen beeinflussen. Sogenannte „Megatrends“ – Trends, die nicht nur ein paar, sondern gleich viele Branchen revolutionieren – stehen besonders im Fokus.

Damit es auch Ihnen leichter fällt auf dem Laufenden zu bleiben, liefern wir Ihnen dieses Jahr jeden Monat eine Zusammenfassung der aktuellen Megatrends.

Vom Internet er Dinge, über die Blockchain bis hin zu 5-Technologien: Erfahren Sie, welche Anwendungen B2B- Märkte neu definieren werden und welche Innovationen Sie im Blickfeld behalten sollten.

Die komplette Serie ist auch als Tischkalender erhältlich. Wir schicken Ihnen gerne ein kostenloses Exemplar zu.

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3D- & 4D-Druck: Was sind die Unterschiede?

Sowohl bei 3D und 4D-Druck handelt es sich um Verfahren, bei denen Schichten eines flüssigen Materials (meist Kunststoff) so aufeinander aufgetragen werden, sodass ein dreidimensionaler Gegenstand entsteht. Vorab werden digitale Modelle erstellt, die dann an den Drucker weitergeleitet werden.

Anders als beim 3D-Druck berücksichtigt der 4D-Druck eine weitere Dimension: die Zeit. 4D-gedruckte Werkstücke sind in der Lage ihre Form zu verändern, indem sie auf einen bestimmten vorprogrammierten Stimulus (z.B. Wärme, Wasser oder Licht) reagieren.

Wie wird sich der Markt für 3D-& 4D-Druck entwickeln?

2017 betrug die Marktgröße der internationalen 3D / 4D-Druckbranche 5.933 Mrd. US$. Experten gehen davon aus, dass der Markt in den nächsten Jahren eine durchschnittliche Wachstumsrate von 30,20% aufweisen wird und bis 2022 zu einer Gesamtmarktgröße von 22.200 Mrd. US$ heranwächst (Quelle: Reuters).

Potentielle Anwendungsgebiete des 3D- & 4D-Drucks

Die Anwendungen des 4D-Drucks sind nahezu unbegrenzt und bieten Potenziale für die verschiedensten B2B-Branchen. Hier ein paar Beispiele:

Handwerk / Klempnerei: Selbstreparierende Wasserleitungen oder Rohre, dessen Form sich an den Wasserfluss anpassen (sich verbreitern, sobald mehr Wasser durch die Leitung fließt und sich danach wieder zusammenziehen).

Baubranche: Bauteile, die sich automatisch und zusammenbauen oder Materialien, die wachsen / schrumpfen, sich selbst reparieren und sich an die Umgebung anpassen.

Transport & Logistik: 3D-Gegenstände, die zweidimensional transportiert werden und sich dann am Einsatzort automatisch zusammenbauen, wodurch der Transport effizienter wird.

Luftfahrt: Flugzeugflügel, die durch Winddruck ihre Form verändern und Düsentriebwerkskomponenten, die automatisch den Luftstrom steuern, der zum Kühlen der Triebwerke eingesetzt wird.

Automotive: Aerodynamische Autoteile wie Spoiler, die sich automatisch an unterschiedliche Wetterbedingungen, Straßenbedingungen und Geschwindigkeit anpassen können, um maximalen Anpressdruck für eine bessere Bodenhaftung zu bieten.

Medizin: Medizintechnische Teile, die in Operationen zum Einsatz kommen und während des Eingriffs ihre Form verändern um den erforderlichen Eingriff möglichst gering zu halten und selbsttransformierende Implantate, die sich im Laufe der Zeit anpassen, wenn sich der Körper verändert und heilt.

Kleidung und Schuhe: Zu den Anwendungen in der Bekleidungsbranche zählen Materialien, die sich den Wetterbedingungen und verschiedenen Ansprüchen anpassen, z.B.:

  • Militäruniformen, die bei Regen und Kälte isolierend wirken und bei Wärme atmungsaktiver werden
  • Sportschuhe, die sich an die Ansprüche verschiedener Sportarten anpassen (mal mehr mal weniger Flexibilität bieten).

Fazit

Der 3D-und 4D-Druck hat bereits Einzug in eine Vielzahl verschiedener B2B-und B2C-Branchen gehalten und verändert längst viele traditionelle Fertigungsprozesse. Die Technologie bietet eine kostengünstigere, schnellere und einfachere Herstellung mit schier unbegrenzten Anwendungen und der Möglichkeit, komplexe Produkte und Infrastrukturen im großen Maßstab zu erstellen. Forscher sind bereits dabei besonders große Drucker zu entwickeln, die es uns in Zukunft ermöglichen würden, ganze Städte zu drucken.

Der additive Druck dreidimensionaler und „vierdimensionaler“ Gegenstände leitet eine neue Ära der Fertigung ein. Unternehmen vieler Branchen investieren bereits stark in die Weiterentwicklung ihrer Herstellungsprozesse und entwickeln Produkte, die bahnbrechende Funktionalitäten ermöglichen.

 

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