Wie entstehen Bauteile, Prototypen oder sogar fertige Produkte mithilfe eines 3D-Druckers? Welche Materialien können dabei verarbeitet werden? Und welche Rolle spielen digitale Technologien in der modernen Industrie? Antworten auf diese Fragen erhielt die Klasse 3BKI1.1/1.2 bei einem Besuch der alphacam GmbH in Schorndorf. Gemeinsam mit ihren Lehrkräften Herrn Krappel und Frau Pommerer nutzten die Schülerinnen und Schüler diese besondere Gelegenheit, moderne computergestützte Fertigungsverfahren nicht nur theoretisch kennenzulernen, sondern direkt in einem Unternehmen zu erleben.

Ein Unternehmen rund um den industriellen 3D-Druck

alphacam beschäftigt sich seit mehr als 30 Jahren mit dem industriellen 3D-Druck und der additiven Fertigung. Das Unternehmen berät seine Kunden bei der Auswahl geeigneter Fertigungsverfahren, vertreibt und installiert industrielle 3D-Drucksysteme und übernimmt außerdem Schulung, Wartung und technischen Support. Mit der unternehmenseigenen „TEILEFABRIK“ fertigt alphacam darüber hinaus individuelle Anschauungsmodelle, Funktionsprototypen und Endprodukte aus Kunststoff und Metall.

Die Einsatzgebiete der additiven Fertigung sind ausgesprochen vielfältig. Kunden kommen unter anderem aus der Automobilindustrie, der Luft- und Raumfahrt, der Medizin- und Dentaltechnik, dem Werkzeugbau, dem Produktdesign und der Modebranche. Dabei arbeitet alphacam sowohl mit mittelständischen Unternehmen als auch mit großen Industriebetrieben und Entwicklungsabteilungen zusammen.

Für die unterschiedlichen Anforderungen greift alphacam auf Technologien verschiedener Hersteller zurück. Zu den Partnerunternehmen gehören beispielsweise Stratasys, Formlabs, Genera, One Click Metal, Tritone und Evolve. Für die Reinigung, Oberflächenveredelung und Einfärbung gedruckter Bauteile kommen unter anderem Systeme von DyeMansion und PostProcess zum Einsatz.

Fachkundige Einführung durch Georg Bone

Empfangen wurde die Klasse von Georg Bone, der bei alphacam als Technologiespezialist für additive Fertigung und 3D-Druck tätig ist. Zu seinen Aufgaben gehört es, unterschiedliche Drucktechnologien, Materialien und industrielle Anwendungsmöglichkeiten zu erläutern und passende Lösungen für verschiedene Fertigungsanforderungen vorzustellen. Zu Beginn des Besuchs gab Herr Bone den Schülerinnen und Schülern im Besprechungsraum einen anschaulichen Überblick über die Grundlagen der additiven Fertigung. Im Gegensatz zu klassischen Verfahren, bei denen Material beispielsweise durch Bohren, Fräsen oder Schneiden entfernt wird, entstehen Bauteile beim 3D-Druck Schicht für Schicht auf Grundlage eines digitalen Modells.

Dabei wurde schnell deutlich, dass es nicht „den einen“ 3D-Drucker gibt. Je nach gewünschtem Produkt, Material, Belastbarkeit, Oberflächenqualität und Stückzahl werden unterschiedliche Druckverfahren eingesetzt. Manche Systeme verarbeiten thermoplastische Kunststoffe, die als Filament auf Rollen aufgewickelt sind. Andere arbeiten mit flüssigen Kunstharzen, Kunststoffpulvern oder Metallpulvern. Auch feste und gummiartige Materialien sowie Kombinationen aus verschiedenen Farben und Materialeigenschaften können verarbeitet werden. Herr Bone erklärte außerdem, wie sich die verschiedenen Technologien voneinander unterscheiden und für welche Aufgaben sie sich besonders eignen. Während manche Drucker vor allem zur schnellen Herstellung von Konzeptmodellen eingesetzt werden, können andere Systeme belastbare Funktionsbauteile, Werkzeuge, medizinische Modelle oder komplette Kleinserien produzieren.

Die Maschinen im laufenden Betrieb

Nach der Einführung ging es in den Ausstellungs- und Produktionsbereich. Dort konnten die Schülerinnen und Schüler verschiedene industrielle 3D-Drucker aus nächster Nähe betrachten. Herr Bone zeigte mehrere Maschinen und erläuterte, wie aus den digitalen Konstruktionsdaten Schritt für Schritt ein reales Bauteil entsteht. Auch die Arbeitsschritte nach dem eigentlichen Druck spielten eine wichtige Rolle. Viele Bauteile sind nach dem Verlassen des Druckers noch nicht vollständig fertig. Je nach Verfahren müssen sie gereinigt, von überschüssigem Pulver oder Stützmaterial befreit, geglättet, ausgehärtet oder eingefärbt werden. An einer speziellen Anlage wurde gezeigt, wie gedruckte Kunststoffteile gleichmäßig und reproduzierbar gefärbt werden können. Erst durch diese Nachbearbeitung erhalten viele Produkte ihre endgültige Oberfläche, Farbe und Qualität.

Bei dem Rundgang und einem Blick in die große Produktionshalle wurde deutlich, welche Dimensionen die additive Fertigung bei alphacam erreicht. Zahlreiche Drucksysteme arbeiteten gleichzeitig an unterschiedlichen Aufträgen. Die dabei entstehende Wärme war in der Halle deutlich zu spüren und vermittelte einen unmittelbaren Eindruck vom laufenden Produktionsbetrieb.

Vom technischen Bauteil bis zum Alien-Baby

Neben Maschinen und Materialien konnten die Schülerinnen und Schüler zahlreiche fertiggestellte Produkte und Anwendungsbeispiele betrachten. Diese zeigten eindrucksvoll, wie vielfältig 3D-Druck heute eingesetzt werden kann. Zu sehen waren unter anderem technische Bauteile, Modelle und Designobjekte sowie direkt auf textile Fasern gedruckte Strukturen.

Auch ungewöhnliche und humorvolle Beispiele durften nicht fehlen. Ein detailreich gefertigtes Alien-Baby sorgte ebenso für Aufmerksamkeit wie ein im 3D-Druck entstandener Motorradhelm. Gerade diese unterschiedlichen Ausstellungsstücke machten deutlich, dass additive Fertigung weit über die Herstellung einfacher Kunststoffmodelle hinausgeht. Sie ermöglicht komplexe Formen, individuelle Anpassungen und Materialkombinationen, die mit herkömmlichen Produktionsverfahren nur schwer oder gar nicht realisierbar wären.

Wertvolle Impulse für den zukünftigen Beruf

Für die angehenden Informatikerinnen und Informatiker war der Unternehmensbesuch besonders wertvoll. Moderne Fertigungsanlagen sind eng mit Informatik, Software und digitalen Daten verbunden. Vom Erstellen und Aufbereiten eines dreidimensionalen Modells über die Steuerung der Maschinen bis zur Überwachung und Dokumentation der Fertigungsprozesse werden leistungsfähige IT-Systeme benötigt.Damit ergeben sich zahlreiche Berührungspunkte mit dem zukünftigen Berufsfeld der Schülerinnen und Schüler. Dazu zählen unter anderem die Vernetzung von Maschinen, die Verarbeitung großer Datenmengen, der technische Support, die Informationssicherheit und die Entwicklung digitaler Produktionsprozesse. Der Besuch zeigte anschaulich, wie Informatik und industrielle Fertigung bereits heute ineinandergreifen und welche Bedeutung diese Verbindung künftig haben wird.

Wir bedanken uns herzlich bei Georg Bone und der alphacam GmbH für den freundlichen Empfang, die verständlichen Erklärungen und die spannenden Einblicke in die Welt des industriellen 3D-Drucks.

Anmeldeschluss für das dreijährige Berufskolleg für Informatik ist der 3. August 2026. Hier geht es zur Anmeldung

Text: Zahra Pommerer, Foto: Joachim Krappel