3D-Drucker erobern Schicht für Schicht die Sensorik

„Bei 3D-Druck reden wir davon, dass Materialien mit unterschiedlichen Verfahren additiv, also Schicht für Schicht, aufgebaut werden. Aktuell geht es dabei vorrangig um Kunststoffe“, erklärt Roman Schmidt, der den Bereich Software & Systeme in der Entwicklung leitet. „Durch 3D-Druck entstehen ganz neue Möglichkeiten für mechanische Komponenten, als es mit den klassischen Bearbeitungsmethoden wie Fräsen, Drehen oder Bohren bisher möglich war.“



Kein Wunder also, dass das additive Fertigungsverfahren auch in der Sensorik immer beliebter wird. Denn Elektronik und Gehäuse in die Hand nehmen und das Zusammenspiel physisch testen zu können, ist aussagekräftiger, als es am Rechner zu simulieren. In Puchheim bei München brachten unsere Ingenieure sogar ein neues Fertigungsverfahren auf den Weg und sind nun in der Lage, Druckkanäle dreidimensional in Volumenkörpern zu erstellen. Auch in Berlin-Weißensee, wo komplexe Sensorsysteme entstehen, freuen sich die Experten über Strukturen, die anders nicht produzierbar wären – wie zum Beispiel eine produktspezifische Vakuumpipette.

Digitale Entwicklungshilfe

Sind 3D-Drucker also die Zukunft der Sensorproduktion? Systemexperte Roman Schmidt findet: „In der Sensorik können wir komplexer aufgebaute Gehäuse oder Komponenten gut gebrauchen und serienfähige 3D-Fertigungsmöglichkeiten entwickeln sich gerade rapide weiter.“



Mithilfe eines fortgeschrittenen Druckverfahrens und immer vielfältigerer Materialien sei die Produktion bestimmter Elemente inzwischen einfacher. „Hochkomplexe Siliziumchips kann man mit den 3D-Drucktechniken noch nicht herstellen, aber schon jetzt werden Sensoren in 3D-Druck eingebettet oder es werden gar einfache sensorische Strukturen komplett gedruckt. In der Zukunft ist noch so einiges mehr vorstellbar. Auch, dass man Leiterplatten, kleinste metallische Komponenten und neue Materialien wie Glas in Serie drucken wird.“

Noch ein weiter Weg

Doch bis 3D-Drucker volumenfähig in der Sensorproduktion eingesetzt werden können, werden voraussichtlich noch einige Jahre verstreichen. Ein wichtiger Punkt ist die Verbesserung der Drucktechnik: Bisher kann es zum Beispiel je nach der gewünschten Größe viele Stunden dauern, bis aus den dünnen Schichten ein fertiger Gegenstand entsteht. Aber die Materialien, die sich für den 3D-Druck eignen, werden Tag für Tag vielfältiger und sind teilweise schon so belastbar und zuverlässig, wie die bisher konventionell eingesetzten für mechanische Bearbeitung oder Spritzguss.