James Bond DB5 aus dem 3D Drucker

3D-Drucker können heute so gut wie alles herstellen - vom kleinen Zahnrad bis zum kompletten Auto. So stammte auch der Aston Martin DB5, der im 23. James Bond-Film "Skyfall" bei einem Hubschrauberangriff zerstört wurde, nicht aus einem Automuseum sondern aus einem 3D-Drucker. Möglich machten dies Polymere von Evonik und 3D-Drucktechnik von Voxeljet.

Die letzten Szenen des Films: Angeschlagen und verletzt sucht James Bond Zuflucht im schottischen Hochland. Gemeinsam mit Geheimdienstchefin M verschanzt er sich in "Skyfall", einem alten Herrenhaus, und wartet auf den Angriff seines Widersachers. Dieser rückt mit einem Helikopter an, bombardiert das Anwesen und zerstört dabei auch Bonds silbernen Aston Martin.

2006 wurde eines der Agentenautos für rund 2 Mio. USD versteigert - ein derart teures Gefährt für einen Film einfach in die Luft zu jagen, tut das nicht weh? "Keine Sorge", schmunzelt Tobias Reinold, Systems Director bei Voxeljet, einem führenden Hersteller von industrieller 3D-Drucktechnik, "hier kam kein Aston Martin zu Schaden. Wir haben drei Modelle des Wagens bei uns im bayrischen Friedberg hergestellt. Gedruckt, um genau zu sein."

Zum Einsatz kam dabei das Powder-Binder-Jetting-Verfahren, eine spezielle Form des 3D-Drucks. Der Zusammenbau sowie die aufwändige Detailbearbeitung der Fahrzeugmodelle fanden anschließend bei Propshop in den englischen Pinewood Studios statt.

3D-Druck ist der Oberbegriff für eine ganze Reihe von Herstellungsprozessen. Voxeljet produziert eigene Drucker und verarbeitet im Powder-Binder-Jetting-Prozess Polymere von Evonik, die als weißes Pulver in großen Gebinden geliefert werden. Wie aber entsteht daraus ein Auto? Am Anfang steht eine leere Kiste. Aus hauchdünnen Schichten des Pulvers wird mit Hilfe von Spezialkleber die spätere Form aufgebaut, erklärt Tobias Reinold. "Stellen Sie sich vor, Sie schneiden das Auto in tausend Scheibchen so dick wie ein Blatt Papier". Diese werden dann in einem mehreren Stunden dauernden Verfahren aufeinander geklebt, eine Schicht nach der anderen.

Dazu senkt sich der Boden der Kiste Millimeter für Millimeter ab, während die Form nach oben wächst. Am Ende öffnet eine Mitarbeiterin die Box. Vorsichtig entfernt sie die ungebundenen Pulverpartikel mit einem Staubsauger. Und siehe da: Eine Form wird erkennbar. Noch halb im weißen Pulver verborgen. Was das wohl ist? Reinold weiß nach einem raschen Blick Bescheid: "Hier haben wir eine Gussform für ein Teil eines Automotors." Gerade im Automobilbereich werden die Produktionszyklen immer kürzer und die Kundenwünsche immer spezieller. Klassische Verfahren stoßen da rasch an ihre Grenzen. "Bei uns wird innerhalb weniger Tage hergestellt, was sonst zehn Wochen dauert."

Der 3D-Druck fordert dem Material einiges ab. Die verarbeiteten Partikel müssen von konstanter Qualität sein und eine perfekt auf den Drucker abgestimmte Rieselfähigkeit aufweisen. "Nur so können wir das Auftragen gleichmäßiger Schichten gewährleisten", erläutert Dr. Dirk Poppe, Global Marketing Manager Medical & Ceramics bei Evonik. Diese hohen Ansprüche stellten das Forschungsteam vor eine besondere Herausforderung: "Für Voxeljet mussten wir ein Pulver mit ganz besonderen Eigenschaften entwickeln."

Knapp ein Jahr lang forschte das Team, dann war klar, was getan werden muss, damit bei Voxeljet alles richtig rieselt. "Mit der Hilfe von Evonik haben wir einen wichtigen Optimierungsschritt geschafft", lobt Tobias Reinold. Und wie geht es jetzt weiter? "Am Anfang haben wenige Spezialisten mit der Technologie gearbeitet, mittlerweile setzt sich das Verfahren in immer breiteren Anwendungsbereichen durch", weiß der Systems Director bei Voxeljet.

Im Gegensatz zum 3D-Druck mit kleinen Geräten für Privatanwender wird das Powder-Binder-Jetting-Verfahren wohl ein industrieller Prozess bleiben. Ob Ersatzteile für Oldtimer, Handprothesen oder der Druck mathematischer Gleichungen - der Kreativität sind jedoch keine Grenzen gesetzt. "Die Filmindustrie ist sicher einer unser interessantesten Kunden", freut sich Reinold."Material von Evonik kam auch schon bei anderen Filmen zum Einsatz." Immer wieder erstaunlich, wo überall Evonik drin ist.

gk