3D-Druck-Spezialist*in

Andere Bezeichnung(en): 3D-Druck-Experte / 3D-Druck-Expertin, 3D Application Engineer (m./w./d.)

Berufsbeschreibung

3D-Druck-Spezialist*innen rüsten, steuern und bedienen Geräte, Anlagen und Systeme der 3D-Druck-Verfahren. Sie bereiten die Drucke vor, überwachen den Druckvorgang und sind für die Wartung, Fehlerdiagnose, Störungsbehebung und Reparatur der Systeme zuständig. Darüber hinaus entwickeln und produzieren sie Modelle und 3D-Druckvorlagen.

3D-Druck-Spezialist*innen sind in der Regel Techniker*innen aus den Bereichen Maschinenbau, Elektrotechnik,  Mechatronik oder Fertigungstechnik, die sich in weiterer Folge auf 3D-Druckverfahren spezialisieren. Sie arbeiten im Team mit Berufskolleg*innen und unterschiedlichen Fachkräften der Entwicklung, Konstruktion und Produktion in Industrie- und Gewerbebetrieben, in denen  3D-Druck zum Einsatz kommen (z. B. im Werkzeugbau, Fahrzeugbau, in der Herstellung von Spielzeugprodukten und anderen Gebrauchsgegenständen aus Kunststoff).

Der  3D-Druck (auch: additive Fertigung) gilt als vielversprechende Zukunftstechnologie. Mittlerweile können an 3D-Drucksystemen nicht nur verschiedene Bauteile aus Metall oder Kunststoff angefertigt werden, sondern bereits große Gegenstände bis hin zu ganzen Gebäuden. Die Hauptanwendungsgebiete für den  3D-Druck sind derzeit aber der Prototypenbau, der Werkzeug- und Formenbau, die Herstellung von Ersatzteilen, von Kleinserien, von Bauteilen mit komplexer Geometrie, aber beispielsweise auch die Medizintechnik. Darüber hinaus spielt der  3D-Druck generell in der Forschung- und Entwicklung eine große Rolle. Die wichtigsten Materialien im 3D-Druckverfahren sind derzeit verschiedene Kunststoffe und Verbundmaterialien sowie Metalle, es können aber auch  Keramik, Sand, Glas und  Beton verarbeitet werden.

3D-Druck-Spezialist*innen sind für organisatorische und technische Aufgaben im Rahmen der Entwicklung, der Anwendung, Bedienung und der Instandhaltung von 3D-Drucksystemen zuständig. Mithilfe von  CAD (Computer Aided Design) oder CATIA-Software konstruieren sie zunächst Modelle und 3D-Druckvorlagen mit den exakten Abmessungen für die zu produzierenden (zu druckenden) Bauteile, Komponenten oder Gegenstände.
Sie bereiten die 3D-Drucksysteme vor, stellen sie ein und führen diverse Funktionstests durch. Anschließend werden die 3D-Systeme mit den Materialien (die sogenannten Filamente) aus denen die Produkte hergestellt werden sollen, beschickt. Dafür werden vorwiegend pulverisierte, geschmolzene oder flüssige Metalle oder Kunststoffe verwendet. Während des 3D-Druckvorgangs kontrollieren sie regelmäßig die Druckqualität und überwachen die Einstellungen und Funktionen.

Wenn Betriebsstörungen an den 3D-Druckanlagen auftreten, müssen 3D-Druck-Spezialist*innen rasch und zielsicher reagieren. Sie führen Fehlerdiagnosen und Trouble Shootings durch, beheben die Störungsquellen, und sorgen dafür, dass der Druckvorgang rasch wieder fortgesetzt werden kann. An den fertigen Produkten führen sie verschiedene Qualitätskontrollen und Nachbearbeitungsschritte ( Post Processing) wie z. B. Reinigen, Schleifen, Glätten, Polieren durch.

3D-Druck-Spezialist*innen arbeiten auch an der Weiterentwicklung und Optimierung der Druckverfahren mit. Dazu gehören die Konstruktion neuer Drucker und Druckverfahren ebenso, wie die Erforschung von Druckmaterialien und neuer Anwendungsmöglichkeiten.

Ein wesentlicher Vorteil des 3D-Drucks wird darin gesehen, dass Einzelanfertigungen und Kleinserien kostengünstiger und flexibler an den Kundenwunsch angepasst werden können als in herkömmlichen Produktionsverfahren.

3D-Druck-Spezialist*innen arbeiten mit 3D-Druck-Maschinen, -Geräten und -Systemen und den Produkten, die sie herstellen, wie z. B. Bauteile und Komponenten für Maschinen, Anlagen, Fahrzeuge oder Elektrogeräte. Sie hantieren mit Hilfsstoffen (Schmiermittel, Kühlflüssigkeiten) und mit pulverisierten, geschmolzenen und flüssigen Werkstoffen aus Metall, Kunststoff,  Keramik, Glas oder  Beton (Filamente), oder auch mit organischen Substanzen im sogenannten Bioprinting.

Im Rahmen von Qualitätskontrollen oder der Maschinen- und Gerätewartung hantieren sie mit Werkzeugen und verschiedenen Prüf- und Messgeräten. Sie arbeiten an Computern, Notebooks und Tablets mit speziellen Softwareprogrammen wie z. B  CAD, Konstruktions- und Entwurfssoftware, Simulationsprogrammen und lesen und verwenden technische Unterlagen wie Baupläne, 3D-Druckmodelle, Produktionspläne, Konstruktionszeichnungen, Installations- und Wartungspläne.
Sie tragen Schutzkleidung wie z. B. Arbeitsmäntel, Handschuhe sowie erforderlichenfalls Gehör- und Atemschutz.

3D-Druck-Spezialist*innen arbeiten in Konstruktionsbüros, Werkstätten, Werk- und Produktionshallen sowie in Büros und Besprechungsräumen. Dabei arbeiten sie im Team mit Berufskolleg*innen, Teamleiter*innen und Fachkräften aus den verschiedenen Bereichen der Entwicklung, Konstruktion, Prototypenfertigung und Produktion, wie z. B. Produktionstechniker*innen (siehe auch Prozesstechnik (Lehrberuf), Fertigungstechniker*innen (siehe Fertigungstechniker*in (Produktionstechnik)), Verfahrenstechniker*innen, Betriebstechniker*innen, Produktionsleiter*innen, Qualitätssicherungstechniker*innen, CAD-Techniker*innen, CATIA-Techniker*innen und anderen Software-Programmierer*innen.

Bei Tätigkeiten in der 3D-Fertigung richtet sich die Arbeitszeit nach den betrieblichen Produktionsplänen, sodass auch Schichtarbeit und Nacht-/Wochenendarbeit anfallen kann.
Die 3D-Drucksysteme können Lärm, Hitze und Gerüche verursachen und je nach Druckverfahren und eingesetzten Materialien feine und mitunter auch brennbare Stäube, Gase oder Dämpfe freisetzen. Die Einhaltung der betrieblichen Bestimmungen zur Arbeitssicherung und zum Gesundheitsschutz ist daher besonders wichtig.

3D-Druck Entwicklung:

  • Konzeptentwicklung, Planung und Konstruktion neuer Produkte
  • Optimierung und Weiterentwicklung bestehender Produk­te
  • Analyse und Optimierung von 3D-Prozessen und Abläufen
  • mittels CAD/CATIA-Software 3D-Druckvorlagen konstruieren
  • Modelle aus Kunststoff, Holz oder Metall herstellen

3D-Druck Arbeitsvorbereitung:

  • 3D-Druck-Materialien und Werkstoffe auswählen, prüfen, bereitstellen
  • 3D-Druckanlagen mit Werkstoffen (Filamenten) beschicken
  • 3D-Druckanlagen einstellen, programmieren, in Betrieb nehmen
  • Funktionen prüfen, Testläufe durchführen

3D-Druck Überwachung & Steuerung:

  • Druckvorgang einleiten und überwachen
  • Fertigungsteile prüfen und nachbearbeiten ( Post Processing)
  • 3D-Drucksysteme reinigen, warten, instand halten und reparieren
  • Fehler und Störungen finden und beheben, defekte Bauteile und Verschleißteile austauschen
  • Produkt-Endkontrolle und Qualitätssicherung durchführen
  • durchgeführte 3Druck-Projekte dokumentieren

Gewerbe- und Industriebetriebe der unterschiedlichsten Branchen, insbesondere:

  • Maschinen- und Werkzeugbau
  • Metall- und Kunststoffindustrie
  • Medizintechnik
  • Technische Büros, Konstruktionsbüros
  • technische Forschungs- und Entwicklungseinrichtungen

Der Beruf 3D-Druck-Spezialist*in ermöglicht mit entsprechender Berufserfahrung und Weiterbildung beispielsweise die Spezialisierung auf:

  • Leitungsaufgaben, Produktionsleitung
  • Projektleitung für 3D-Entwicklungsprojekte
  • Konstruktion und Design
  • 3D-Softwaresysteme (z. B.  CATIA,  CAD, AutoCAD)
  • Qualitätskontrolle und Qualitätsmanagement
  • Technisches Service - Instandhaltung, Wartung, Reparatur

Spezialisierungs- und Aufstiegsmöglichkeiten (Auswahl):

Hier finden Sie ein paar Begriffe, die Ihnen in diesem Beruf und in der Ausbildung immer wieder begegnen werden:

 3D-Druck CAD CAM CATIA Druckform Post Processing Qualitätsmanagement