3D-Druck in der Elektronikfertigung: zwei Beispiele aus der Praxis

Eine rätselhafte „Raketentechnologie“ ist der 3D-Druck schon länger nicht mehr – im Gegenteil: Die Technologie hat sich in den letzten Jahren in der Industrie etabliert und kommt zum Beispiel bei der schnellen Produktion von Prototypen oder komplexen Modellen zum Einsatz. Und selbst im privaten Bereich nutzen immer mehr Menschen die Technologie, um sich Ersatzteile, Schmuck oder Spielzeug selbst herzustellen. Kurz gesagt: Für Technik-Fans stellt das Ganze keine besondere Schwierigkeit mehr dar. Die Frage ist eher, wie man mit den Möglichkeiten des 3D-Drucks umgeht, um sich in bestimmten Einsatzbereichen einen echten Mehrwert zu verschaffen.

Die Elektronikproduktion ist dabei in vielfacher Weise für den Einsatz des 3D-Drucks geeignet. So schätzen Experten, dass der Gesamtmarkt für 3D-gedruckte Elektronik bis Ende des Jahrzehnts auf rund 2 Milliarden US-Dollar ansteigt. Aktuell hilft die Technologie häufig bei der Entwicklung von Prototypen: In weniger Stunden lassen sich so zum Beispiel Leiterplatten erstellen und testen. Wenn etwas im ersten Versuch nicht „passt“, ist das Re-Design kein Problem. Das Entwicklungstempo eines Unternehmens nimmt auf diese Weise natürlich deutlich zu.

Selbst entwickelter und produzierte Überbrückungs-Adapter erleichtert Test von Leiterplatten

Wie breit gefächert die Möglichkeiten des 3D-Drucks in der Elektronikproduktion sind, zeigt Kraus Hardware aktuell anhand eines Adapters, der beim Test einer Leiterplatte zum Einsatz kommt. „Unser Ziel war es hier, den Adapter in eine Aussparung im Nadelbettadapter einzusetzen. Die Baugruppe muss vor dem Reinigen und Lackieren über DIP-Schalter konfiguriert und getestet werden – ohne die vorhandene Abdeckfolie zu beschädigen, denn sie schützt den Schalter vor eindringender Feuchtigkeit. Dazu haben wir sehr schnell und effektiv am Computer die Form eines Überbrückungs-Adapters entwickelt und auf unserem 3D-Drucker hergestellt. Zum Einsatz kam hierbei ein thermoplastischer Kunststoff, wobei wir natürlich auch in der Lage wären, mit leitfähigem PLA-Filament zu drucken“, erklärt Gesellschafter Andreas Kraus. „Übrigens arbeiten viele unserer Mitarbeiter auch privat mit ähnlichen 3D-Systemen, so dass ein solcher Prozess sehr reibungslos innerhalb der Firma abläuft. Wir setzen ja in vielen Bereichen auf die Eigeninitiative und Kreativität der Mitarbeiterinnen und Mitarbeiter. Das zahlt sich hier aus.“

Passgenauer Greifer für den Cobot aus dem 3D-Drucker

Die Technologie ist bei Kraus Hardware in vielfacher Weise im Einsatz: Werkzeughalter, Abdeckungen, Aufnahmen für den Laser und Vakuumgreifer für den Cobot entstehen per 3D-Druck. „Letzteres ist ein weiteres gutes Beispiel dafür, wie und wo die Technologie uns weiterhilft“, erklärt Andreas Kraus. „Im Moment arbeiten wir gerade im Rahmen einer Bachelor-Arbeit an einer Applikation zum Greifen und Handhaben von Leiterplatten und Etiketten per Cobot. Mithilfe des 3D-Drucks können wir hier passgenaue Lösungen entwickeln und herstellen.“