Rechtssicherheit im 3D-Druck

Additive Schichtbauverfahren eröffnen neue Möglichkeiten für die Fertigung. Durch die 3D-Druck-Technologie ergeben sich aber auch neue Fragestellungen auf der rechtlichen Seite – zum Beispiel in Sachen Haftung oder Urheberrecht. Gleichzeitig fehlt es an entsprechenden Normen beziehungsweise Handlungsempfehlungen.

Der VDI nimmt nun diese Problematik ins Visier. Die neue Richtlinie VDI 3405 Blatt 5.1 adressiert diese Thematik entlang der Prozesskette und beschreibt die für jede Stufe typischerweise auftretenden rechtlichen Handlungsfelder und Fragestellungen.

Das Besondere: Zur Zielgruppe gehören sowohl Techniker als auch Juristen. Beide Gruppen sollen auf Basis der Richtlinie besser zusammenarbeiten können.

Daher werden unter anderem auch Grundlagen vermittelt. So ist zum Beispiel eine erläuternde Beschreibung der Prozesskette sowie der Dateiformate und Dateitypen enthalten, die den einzelnen Schritten zugeordnet sind.

„Blatt 5.1 soll zunächst einen allgemeinen Überblick über die unterschiedlichen rechtlichen Aspekte additiver Fertigungsverfahren geben“, erklärt Stefan Kleszczynski, Akademischer Rat des Lehrstuhls Fertigungstechnik an der Universität Duisburg-Essen. Er leitet den Fachausschuss 105.5 beim VDI, der die Richtlinie erarbeitet hat.

Generell sei die Wechselwirkung von technischen und rechtlichen Fragestellungen innerhalb der additiven Fertigung sehr komplex. Zur Schaffung eines interdisziplinären Methoden- und Problembewusstseins habe man unterschiedliche Sichtweisen einnehmen und beschreiben müssen. So erhielten Juristen mit der Richtlinie das nötige Know-how zur rechtlichen Bewertung der technischen Aspekte. Techniker und Planer, Konstrukteure und Dienstleister werden in die Lage versetzt, die rechtliche Tragweite der einzelnen Produktionsschritte zu überblicken und zudem rechtskonforme Verträge zu gestalten.

Viele Parameter sind fehleranfällig

Einen Schwerpunkt legt die Richtlinie auf das Qualitätsmanagement und dessen Besonderheiten in der additiven Fertigung. „Es ist ein besonderes Charakteristikum der additiven Fertigung, dass man während des Prozesses schichtweise Materialeigenschaften erzeugt“, sagt Kleszczynski. Bei dieser Schichterzeugung und der Verfestigung des Materials könnten aber Fehler auftreten, die Defekte am Bauteil hervorrufen.

„In der additiven Fertigung gibt es vergleichsweise viele Parameter, die für solche Fehler oder Schwankungen anfällig sind“, so Kleszczynski. „Der Feuchtegehalt des Pulvers kann zum Beispiel durch falsche Lagerung erhöht sein oder es kann Schwankungen in der Laser-Leistung geben.“

Eine heute übliche Lösung seien Begleitproben, die mitproduziert werden. Aber selbst dann könnten Einflüsse durch Fehler unentdeckt bleiben, so der Experte. Als Beispiel nennt er einen Kratzer im Laser-Window. „Wenn man Pech hat, liegt dieser Kratzer genau an einer Stelle, die zwar das gefertigte Bauteil, aber nicht die Begleitprobe betrifft. Dann bildet sich ein Defekt im Funktionsbauteil, der in der nachfolgenden Prüfung der Begleitproben nicht bemerkt wird.“

Solche Besonderheiten müssten in das Qualitätsmanagement miteinbezogen werden. „Unternehmen müssen durch ein entsprechendes Qualitätsmanagement dafür sorgen, dass alle Faktoren, die dazu führen können, dass sich diese lokalen Defekte ausbilden, kontrolliert werden und sich in einem vorgegebenen Toleranzbereich bewegen“, sagt Kleszczynski.

Auftragsfertiger braucht klare Angaben

Auch die Vereinbarungen zwischen 3D-Druck-Dienstleistern und deren Auftraggebern haben Auswirkungen auf die Qualitätssicherung und das Qualitätsmanagement. Auch dort lauern rechtliche Stolperfallen, die in der VDI-Richtlinie thematisiert werden.

„Wenn ein Unternehmen ein Teil additiv fertigen lassen möchte, dann sollte dem Fertiger, der dieses herstellt, ein Verwendungszweck beziehungsweise ein Anforderungsprofil mitgeteilt werden“, so Kleszczynski. Es mache schließlich einen Unterschied, ob etwa eine Achsaufhängung für ein Automobil oder ein Schmuckstück produziert werden soll.

„Dadurch ergeben sich komplett unterschiedliche Anforderungen. Und davon hängt ab, wie gründlich eine Qualitätssicherung betrieben und der Prozess dokumentiert werden muss.“ Dies sei entscheidend, um in einem möglichen Haftungsfall auf der sicheren Seite zu sein.

Daneben werden in der Richtlinie VDI 3405 Blatt 5.1 auch technische Schutzmaßnahmen angesprochen, die Urheberrechte sichern und die Rückverfolgbarkeit von Bauteilen gewährleisten. Als Beispiel nennt Kleszczynski Markierungen, die in die Bauteile integriert werden können. „Es gibt etwa QR-Code-artige Strukturen, die man sehr gut in die Bauteiloberfläche oder ins Bauteilinnere einbringen kann – unter anderem durch eine gezielte Manipulation von Prozess- und Geometrieparametern.“ Mit solchen Markierungen ließe sich unter anderem Produktpiraterie verhindern. Außerdem könnte das Bauteil über den gesamten Produktlebenszyklus hinweg rückverfolgt werden.

Die Forschung beschäftigt sich nach Aussagen von Kleszczynski auch bereits damit, Sensorik in additiv gefertigte Bauteile zu integrieren. Dadurch ergäben sich für die Qualitätssicherung noch viel größere Möglichkeiten. Die Sensoren könnten etwa Informationen über den genauen Fertigungsort sowie die Herstellungsbedingungen liefern.

Solche und andere Themen werden anhand zweier beispielhafter additiver Fertigungsmethoden dargestellt. So wurde die Richtlinie mit Bezug auf das Laser-Strahlschmelzen von Metallen sowie das Laser-Sintern von Kunststoffen erarbeitet. Viele Hinweise und Empfehlungen seien jedoch auch auf andere additive Fertigungsverfahren übertragbar, heißt es in der Einleitung.

„Wir wollen dazu beitragen, ein Problem- und Methodenbewusstsein zu entwickeln“, erklärt Kleszczynski die Motivation seines Fachausschusses. Ziel sei es, die Herausforderungen durch die additive Fertigung anzusprechen und dadurch Hemmnisse abzubauen, die bei den Unternehmen möglicherweise gegenüber der Technologie vorhanden sind.

Die Richtlinie VDI 3405 Blatt 5.1 liegt seit Januar als Entwurf vor (siehe Webhinweis). Die Einspruchsfrist endet am 30. Juni 2020. ■

Webhinweis

Herausgeber der Richtlinie VDI 3405 Blatt 5.1 „Additive Fertigungsverfahren – Rechtliche Aspekte der Prozesskette“ ist die VDI-Gesellschaft Produktion und Logistik (GPL). Die Richtlinie kann auf der Website des VDI bestellt werden: http://hier.pro/ysnRt