Additive Fertigung AMEvolution: Revolution der Zukunft der Elektronikfertigung

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Die additiv gefertigte Elektronik (Additively Manufactured Electronics, AME) gilt als Gamechanger für die Entwicklung und Produktion hochkomplexer elektronischer Komponenten. Im Interview erklärt Nir Sade von Nano Dimension, wie AME Lieferketten resilienter macht, Designspielräume erweitert und der Elektronikindustrie neue Wege zur dezentralen Fertigung eröffnet.

Additiv gefertigte Elektronik entwickelt sich rasant zu einer echten Alternative zu herkömmlichen Prototyping- und Produktionstechniken. Prognosen zufolge wird ihr Marktvolumen weltweit bis Ende des Jahrzehnts auf rund 4,3 Milliarden US-Dollar anwachsen. Damit gewinnt diese Technologie in der Elektronikindustrie zunehmend an Relevanz.

Nir Sade, General Manager AME bei Nano Dimension, erläutert, wie AME die Entwicklung und Fertigung von Elektronik transformiert – hin zu einer flexibleren, effizienteren und dezentraleren Produktion.

Herr Sade, stellen Sie uns bitte Nano Dimension vor – was macht Ihr Unternehmen?

Nano Dimension bietet fortschrittliche digitale Fertigungstechnologien für Kunden in Branchen wie Luft- und Raumfahrt, Verteidigung, Automobil, Hightech, Medizintechnik sowie Forschung und Wissenschaft.

Unser Portfolio ermöglicht nicht nur Prototyping und die Produktion von High-Mix-Low-Volume-Produkten, sondern unterstützt auch IP-Sicherheit, Design-for-Manufacturing-Funktionalitäten und nachhaltigere Produktionsmethoden.

Als einer der führenden Anbieter im Bereich additiv gefertigter Elektronik (AME) entwickeln wir 3D-Drucker, mit denen unsere Kunden hochwertige Leiterplatten und elektronische Bauteile intern entwerfen, entwickeln und herstellen können.

Unsere End-to-End-Lösung – bestehend aus Hardware, Software, Materialien und Prozessen – kommt vor allem in der Forschung und Entwicklung zum Einsatz, insbesondere in den Bereichen Luft- und Raumfahrt, Verteidigung, Medizin, Industrie und akademischer Forschung.

Was macht AME für die Elektronikindustrie so attraktiv? Welche Herausforderungen werden gelöst?

AME überzeugt vor allem durch vier zentrale Vorteile:

• 1. Gestaltungsfreiheit: AME erweitert die Designmöglichkeiten erheblich. Sie erlaubt die Entwicklung kompakter, intelligenter Produkte mit integrierter, nicht-planarer Elektronik. Leitfähige und dielektrische Materialien lassen sich gleichzeitig in einem einzigen 3D-Druckprozess verarbeiten – etwa für gedruckte Spulen, Kondensatoren oder komplexe Leiterbahnen in beliebiger Geometrie. Das verbessert die Signalintegrität und vereinfacht die Montage.

• 2. Schnelles internes Prototyping: Besonders bei kleinen, komplexen Bauteilen wie Antennen, Sensoren und Steckverbindern vereinfacht AME die Entwicklung. Herkömmliche Prototyping-Methoden sind oft zeitintensiv und teuer – AME ermöglicht eine agile, iterative Entwicklung direkt im Unternehmen.

• 3. Widerstandsfähigere Lieferketten: AME erlaubt es, Fertigungskapazitäten zurück ins eigene Land zu holen. Ersatzteile können bei Bedarf direkt vor Ort hergestellt werden – ein entscheidender Vorteil bei geopolitischen oder logistischen Störungen. Gleichzeitig reduziert sich die Abhängigkeit von internationalen Zulieferern, etwa aus China.

• 4. Effizienteres PCB-Prototyping: Die Herstellung mehrschichtiger Leiterplatten per 3D-Druck spart Kosten und Zeit. Anstatt das Design an externe Hersteller zu geben, ermöglicht AME die Inhouse-Produktion – inklusive parallelen Drucks mehrerer Designs. Das beschleunigt die Entwicklung und reduziert die Markteinführungszeit signifikant.

Lässt sich AME mit dem klassischen 3D-Druck vergleichen?

Ja, der Vergleich ist sinnvoll. Beide Technologien vereinfachen die Entwicklung und beschleunigen die Umsetzung von Ideen. Der entscheidende Unterschied: AME steht noch am Anfang der industriellen Verbreitung. Viele Entwickler sind mit traditionellen Methoden vertraut – es benötigt Zeit, bis neue Prozesse akzeptiert und integriert werden.

AME befindet sich heute dort, wo der mechanische 3D-Druck vor einigen Jahren stand. So wie sich der 3D-Druck in der Produktentwicklung durchgesetzt hat, wird auch AME zunehmend zur bevorzugten Wahl in der Elektronikfertigung.

Wie unterstützt Nano Dimension die Verbreitung und Akzeptanz von AME?

Derzeit existiert noch kein breiter Wissensfundus zur Entwicklung von 3D-gedruckter Elektronik. Deshalb kooperieren wir eng mit Universitäten und Forschungseinrichtungen – beispielsweise mit der Universität Stuttgart und dem BMBF-Zukunftscluster QSens. Dort nutzen wir unseren multimaterialfähigen 3D-Drucker DragonFly IV, um gemeinsam an Quantentechnologien zu arbeiten.

Zudem engagieren wir uns in der Standardisierung: Gemeinsam mit der globalen Elektronikorganisation IPC entwickeln wir den IPC-Standard 2581 für 3D-gedruckte Elektronik. Wir bringen unsere internen Verfahren ein und stellen Branchenexperten für die Leitung des AME-Unterausschusses und spezifischer Arbeitsgruppen. Unser Ziel: Ein global akzeptierter Qualifizierungs- und Teststandard, der Zuverlässigkeit garantiert – unabhängig davon, wo produziert wird. Für OEMs und Hersteller ist das essenziell.

Welche zukünftigen Anwendungen erwarten Sie für AME – und wann kommen sie?

Die ersten Anwendungen sind bereits in der Praxis angekommen. Eine Verteidigungsorganisation hat erfolgreich eine Antenne mit AME entwickelt und für eine Airborne Plattform qualifiziert. Das zeigt, wie AME neue Designs ermöglicht, Prozesse vereinfacht und die Produktion effizienter macht.

Wir erwarten eine wachsende Nachfrage im Bereich Kleinserienproduktion hochwertiger Komponenten wie Sensoren und Steckverbinder – insbesondere dort, wo Miniaturisierung, Gewichtsersparnis und flexible Materialien gefragt sind.

Wie sehen Sie die Zukunft von AME?

Die Zukunft hängt maßgeblich von der Weiterentwicklung von Materialien, Software und Prozessen ab. Noch stehen wir am Anfang – ähnlich wie die Pioniere des mechanischen 3D-Drucks vor rund 30 Jahren.

Doch der Trend ist klar: AME wird sich zuerst in den Bereichen Luft- und Raumfahrt sowie Verteidigung etablieren – und sich von dort in weitere Branchen ausbreiten.

 (sb)

Additive Fertigung

Transparente, keramische Mikrobauteile aus dem Drucker

* Nir Sade ist General Manager AME bei Nano Dimension.

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