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Ein entscheidender Vorteil der additiven Fertigungsverfahren sind die vielfältigen Möglichkeiten bei der Materialauswahl. Neben dem Drucken mit Kunststoffen ist auch Komponentenherstellung mit Keramik oder Metallen von Edelstählen über Kupfer bis Titan möglich. Darüber hinaus gibt es auch vielversprechende Forschungsprojekte, die den Einsatz von Reststoffen bspw. in Fertigungsverfahren mit Pulvern ermöglichen sollen. Um die Ressourceneffizienz in der additiven Fertigung zu verbessern, können folgende Aspekte bei der Materialauswahl berücksichtigt werden.
Insbesondere der hohe Energiebedarf während des Druckprozesses gehört zu einer Herausforderung bei additiven Fertigungsverfahren. Die vielfältigen Möglichkeiten bei der Materialauswahl können dabei helfen, diesen gerecht zu werden.
Um beispielsweise den Energiebedarf während des Druckprozesses zu senken, sollten Materialen gewählt werden, die einen möglichst niedrigen Schmelzpunkt haben. Bei Druckverfahren mittels Pulver wiederum können Bindemittel mit niedrigem Energiebedarf für die Aushärtung gewählt werden. Auch bei der Auswahl der richtigen Materialien ist es wichtig, die Prinzipien des Ecodesigns (Langlebigkeit) zu berücksichtigen. Aus diesem Grund sollten die genannten Hinweise immer auch möglichen Einflüssen auf die Langlebigkeit gegenübergestellt werden.
Das Forschungsfeld zum Einsatz von recycelten Materialien ist aufgrund der großen technologischen Vielfalt der Fertigungsverfahren ebenfalls divers. Neben Projekten, die sich auf die Wiederverwertung von Reststoffen aus dem Herstellungsprozessen fokussieren,* Fraunhofer UMSICHT (2023): Pulver für die additive Fertigung (abgerufen am: 15.05.2023). wird u.a. auch am vermehrten Einsatz von Sekundärmaterialien geforscht.* Covestro AG (2021): Recycelter Kunststoff für den 3D-Druck (abgerufen am: 21.03.2024). Erste Erfolge wurden beispielsweise beim industriellen Einsatz von recycelten Filamenten erzielt. Darüber hinaus besteht auch das Potenzial, Reststoffe aus industrieller und handwerklicher Fertigung, dem Lebensmittelbereich oder der Landwirtschaft zu verwenden.
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So testet ein weiteres Forschungsvorhaben die Aufbereitung von Reststoffen zu Pulver, das beispielsweise beim Binder Jetting verwendet werden kann.* Vogel Communications Group GmbH & Co. KG (2022): 3D-Druck als potenzielles Upcycling von Reststoffen (abgerufen am: 21.03.2024). Aufgrund der großen technologischen Vielfalt empfiehlt es sich, mögliche Innovationen gezielt zu jeweils eingesetzten Technologien zu suchen. Hilfreich sind hierbei bspw. Portale wie 3D-Natives, das von der SPE-plastics (Society of Plastics Engineers) auch auf Deutsch betrieben wird.