99 % Druckerfolgsrate mit dem Form 4: Unabhängig getestet von einem Drittlabor

Die additive Fertigung, auch bekannt als 3D-Druck, ist ein leistungsstarkes und beliebtes Hilfsmittel, um die Produktentwicklung und Fertigung in zahlreichen Branchen zu beschleunigen. Zuverlässigkeit ist für jedes Fertigungswerkzeug von entscheidender Bedeutung, und der 3D-Druck bildet da keine Ausnahme. Obwohl die 3D-Drucktechnologie in den letzten zehn Jahren enorme Fortschritte gemacht hat, weise viele Drucker noch immer eine mangelnde Zuverlässigkeit auf. In einer Umfrage von 2024 von 3D Printing Industry nannten führende Unternehmen der additiven Fertigung die „Zuverlässigkeit der Geräte und Prozesse“ als größtes Hindernis für eine breitere Implementierung des 3D-Drucks.

Leider gab es bislang keine verlässlichen quantitativen Informationen, um bei der Kaufentscheidung zu helfen. Um dieses Problem zu lösen, haben wir von einem unabhängigen, weltweit führenden Produkttester eine Reihe umfassender Leistungstests durchführen lassen. Diese Tests wurden mit ausgewählten Stereolithografie-3D-Druckern (SLA) durchgeführt, darunter der Form 4, der Form 3+ und zwei vergleichsweise kostengünstige Kunstharz-3D-Drucker. Mit den Tests sollten die Druckerfolgsrate und die Wiederholbarkeit der Druckergebnisse der jeweiligen Drucker bewertet werden.

Bei Formlabs' Form 4 wurde eine Druckerfolgsrate von 98,7 % gemessen, während die getesteten Vergleichsdrucker eine 10- bis 20-fach höhere Fehldruckrate aufwiesen.

Um die vollständige Beschreibung der Testmethode und die Ergebnisse einzusehen, laden Sie unser Whitepaper herunter.

Zwar wurden die Tests von einem unabhängigen Testlabor fertiggestellt, doch die Art der Tests und die Verfahren, die während der Tests verwendet wurden, wurden von Formlabs definiert, mit dem Ziel, diese Tests für alle Drucker zu standardisieren. Die Standardvorgehensweise (Standard Operating Procedure, SOP) besteht im Wesentlichen aus dem Druck von Modellen nach einem Standard-Setup und der Durchführung einer äquivalenten Nachbearbeitung, mit Qualitätskontrollen bei jedem Schritt des Prozesses, um auszuschließen, dass Anwenderfehler die Ergebnisse beeinflussen.

Gemäß der SOP wurden 15 Modelle jeweils dreimal auf fünf Druckern (Werkszustand) der einzelnen Hersteller gedruckt, sodass mit jeder Druckermarke 225 Drucke durchgeführt wurden, deren Erfolg bzw. Misserfolg protokolliert wurde.

Formlabs' Form 4 und Form 3+ hatten jeweils eine Fehldruckrate von 1,3 %, während Referenz A eine Fehldruckrate von 13,8 % aufwies und Referenz B mit einer Fehldruckrate von 25,3 % am schlechtesten abschnitt. Diese Fehldruckquoten fließen oft direkt in die Stückkosten, die Auswirkungsanalyse (Failure Mode and Effects Analysis, FMEA) und viele andere wichtige Kriterien ein. Eine modellspezifische Aufgliederung der Fehldrucke ist im Whitepaper zu finden.

Beim Form 4 wurde eine Druckerfolgsrate von 98,7 % gemessen, was der Druckerfolgsrate des Form 3+ entspricht – einem Drucker, der seit fünf Jahren kontinuierlich optimiert wurde, um die Druckleistung in der Praxis zu verbessern. Bei den Referenzdruckern A und B wurden Druckerfolgsraten von 86,2 % bzw. 74,7 % gemessen, was einer Fehldruckrate von 13,8 % bzw. 25,3 % entspricht (gegenüber 1,3 % beim Form 4). Dies zeigt, dass die Referentzdrucker eine 10- bis 20-mal höhere Fehldruckrate haben als der Form 4, wobei Referenz B bei einem von vier Druckaufträgen einen Fehldruck produziert.

Diese Ergebnisse wurden alle unter optimalen Bedingungen in einem Labor erreicht, wobei Modelle gedruckt wurden, deren Druckbarkeit auf allen vier getesteten Druckern mit Erfolg validiert worden war. Es ist wichtig zu beachten, dass die Bedingungen außerhalb eines Labors mit vom Anwender erstellten Modellen in der Regel schlechter sind. Zum Beispiel lag die Druckerfolgsrate des Form 4 im Anwendereinsatz zum Zeitpunkt der Erstellung dieses Berichts bei 94 % (gemessen von Formlabs).

Bei diesen Ergebnissen ist nicht berücksichtigt, dass zwei der Drucker von Referenz B in defektem Zustand eintrafen und ersetzt werden mussten, um mit dem Test beginnen zu können. In einem Unternehmen würde dies dazu führen, dass mehrere Arbeitstage und viel Aufwand für die Fehlerbehebung, das Reinigen von Fehldrucken und das Zurücksetzen des Druckers für einen erneuten Druckversuch verloren gehen.

Es gibt viele Faktoren, die zur Zuverlässigkeit eines Druckers beitragen. Bei Formlabs gehört dazu Folgendes:

• Hardware: entwickelt für geringere Abzugskräfte, konsistente Bedingungen und Temperatur, automatische Diagnose und Überwachung
• Materialien: Hochleistungsmaterialien, validierte Druckeinstellungen
• Software: optimierte Druckeinrichtung mit automatischen Benachrichtigungen
• Validierung und Test jedes neuen Prototyps eines Druckers

In den letzten zehn Jahren hat sich der 3D-Druck für professionelle Anwender*innen zu einem wichtigen Werkzeug entwickelt. Daher ist der Bedarf an zuverlässigen Druckern größer als je zuvor – ebenso wie der Bedarf an Leistungsangaben von unparteiischen Dritten, damit Fachleute die nötigen Informationen zur Verfügung stehen, um fundierte Geschäftsentscheidungen zu treffen.

Für den Hobbybereich und Anwendungen, die keine hohen Anforderungen stellen, können kostengünstige Kunstharz-3D-Drucker eine gute Wahl sein. Aber für den professionellen Einsatz, wo Teile konsistent, genau und ohne manuellen Arbeitsaufwand gedruckt werden müssen, ist Zuverlässigkeit entscheidend, und der Form 4 spart dabei Harz und Verbrauchsmaterialien, Zeit und Aufwand sowie viel Kopfzerbrechen und verpasste Fristen ein.

Laden Sie das Whitepaper herunter, um die vollständigen Testparameter und -ergebnisse zu lesen. Entdecken Sie den Form 4, um selbst in den Druck einzusteigen, oder kontaktieren Sie den Vertrieb, um weitere Informationen zu erhalten.