Additive Fertigung: Entscheidungshilfe für die Anschaffung eines eigenen Druckers

Selbst drucken oder lieber kaufen?

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Entscheidet sich ein Unternehmen für den Einsatz additiv gefertigter Teile, stellt sich die Frage, ob ein Dienstleister mit der additiven Fertigung beauftragt werden soll, oder die Anschaffung eines eigenen 3D-Druckers sinnvoll ist. Die Beantwortung dieser Frage kann ein komplexer Entscheidungsprozess sein, bei dem nicht nur finanzielle Aspekte zu berücksichtigen sind.
Autor: Georg Pröpper, Eloprint

Um die Kosten beider Varianten zu ermitteln, muss sich auf ein Druckverfahren und ein Druckermodell festgelegt werden. Darum steht am Anfang des Entscheidungsprozesses eine ausführliche Bedarfsanalyse. Die folgenden Fragestellungen sollten dabei berücksichtigt werden:

  • Welches Material soll verarbeitet werden? Verbreitet sind diverse Kunststoffe (Thermoplaste) aber auch Kunstharze und Metalle.
  • Welche Bauteilgröße wird benötigt? Die maximale Größe der zu druckenden Objekte entscheiden über den Bauraum des Druckers.
  • Welche Toleranzen sollen eingehalten werden? Die meisten Verfahren sind in der Lage hochpräzise Objekte zu drucken. Die unterschiedlichen Druckermodelle können aber Unterschiede in der Maßhaltigkeit aufweisen. Insbesondere bei FDM-Druckern sollte berücksichtigt werden, dass die Positioniergenauigkeit des Druckkopfes nicht der tatsächlichen Genauigkeit des gedruckten Objektes entspricht.
  • Welche Oberflächenbeschaffenheit sollen die gedruckten Objekte aufweisen? Insbesondere die Rauheit kann je nach Verfahren stark variieren und muss im Einzelfall geprüft werden.
  • Sollen feine Strukturen gedruckt werden? Nicht alle Druckverfahren beherrschen das Drucken filigraner Strukturen in gleichem Maße. SLA-Drucker sind dafür besonders gut geeignet.
  • Welche Geometrie haben die zu druckenden Bauteile? Überhänge und feine Strukturen stellen insbesondere für günstige FDM-Drucker ein Problem dar.
  • Wie hoch ist der Bedarf? Wie stark kann ein eigener 3D-Drucker ausgelastet werden, um die Kosten zu amortisieren?

Steht das Druckverfahren fest, kann ein geeignetes Druckermodell gewählt werden. Tipp: Viele Hersteller bieten den Versand gedruckter Samples, die einen Eindruck von der Druckqualität vermitteln sollen. Diese Samples sind aber auf das entsprechende Verfahren optimiert und auch die Einstellungen des Druckers wurden möglicherweise auf das Objekt angepasst. Es ist deshalb ratsam, dem Hersteller die Datei eines eigenen 3D-Modells zu senden, welches einem typischen Anwendungsfall entspricht.

Was kostet der Dienstleister für Additive Fertigung?

Einige Dienstleister bieten umfangreiche Online-Konfiguratoren. So lassen sich leicht die Kosten für verschiedene Modelle abhängig vom Verfahren und Material ermitteln.

Um den Kosten eines Dienstleisters die Kosten für die interne Fertigung gegenüberzustellen, muss ein Druckermodell gewählt werden. Danach können die Kosten für die Anschaffung und den Betrieb kalkuliert werden. Zu den finanziellen und zeitlichen Aufwänden eines internen Druckers für die Additive Fertigung gehören: Anschaffungskosten, Einarbeitungszeit, Kosten für Rohmaterial und Strom, Zeit für die Einrichtung der Druckjobs, Verschleiß/Wartungskosten, ggf. Kosten für Zubehör.

Zeit ist unbezahlbar

Selbst wenn sich nun herausstellt, dass die interne Fertigung nicht wirtschaftlich für die Additive Fertigung ist, sollte ein wichtiger Aspekt nicht außer Acht gelassen werden: Mit einem eigenen 3D-Drucker können Entwicklungsprozesse drastisch verkürzt werden. Je nach Größe des Druckobjektes kann die interne Fertigung nur wenige Stunden oder sogar nur Minuten dauern. So können an nur einem Tag mehrere iterative Anpassungen erfolgen – ein Prozess, der früher Wochen dauern konnte.

Selbst drucken, als auch drucken lassen

Angetrieben durch den Consumer-Markt wurden in den letzten Jahren etliche sogenannte Desktop-3D-Drucker entwickelt. Diese kompakten 3D-Drucker basieren in der Regel auf dem FDM-Verfahren (Fused Deposition Modeling) und sind wesentlich günstiger, als auf anderen Verfahren basierende 3D-Drucker – sowohl in der Anschaffung, als auch im Betrieb.

Wenn die Bedarfsanalyse ergibt, dass ein anderes Verfahren eigentlich geeigneter aber zu teuer wäre, sollte dennoch die Anschaffung eines FDM-Druckers in Erwägung gezogen werden. Möglicherweise lässt sich damit zumindest ein Teil der anstehenden Druckaufträge abdecken. So können trotzdem kurzfristig Funktionsmuster erstellt werden und finale Prototypen oder Mockups können weiterhin von Dienstleistern gefertigt werden. Auch günstige FDM-Drucker können sehr gute Ergebnisse liefern, jedoch gibt es viele Einstellmöglichkeiten, deren Kalibrierung einiger Erfahrung bedarf. Es sollte daher eine gewisse Einarbeitungszeit eingeplant werden.

Fa. Eloprint
www.eloprint.de



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