Die Herstellung von Prototypen im 3D-Druck vereinfacht die interne und externe Kommunikation des Design-Teams und trägt damit zur Optimierung der Endprodukte bei. So können Teams ihren Kunden, Geschäftspartnern und Kollegen zu relativ geringen Kosten im 3D-Druck angefertigte Prototypen vorführen, rasche Rückmeldung zu ihren Entwürfen erhalten und diese dann schrittweise verbessern. Visuell hochwertige Prototypen lassen sich ausgezeichnet für Marketing- und Vertriebszwecke einsetzen. Funktionale Prototypen können vom Benutzer geprüft und schnell überarbeitet werden, um ein Endprodukt zu erzeugen, das alle Kundenanforderungen erfüllt.
Die Herstellung von Prototypen im 3D-Druck vereinfacht die interne und externe Kommunikation des Design-Teams und trägt damit zur Optimierung der Endprodukte bei.
Es gibt drei Herangehensweisen für das Prototyping mit 3D-Druck: Sie können sie an ein 3D-Druck-Serviceunternehmen auslagern, 3D-Druck im eigenen Haus mit Industriemaschinen oder betriebsinternen 3D-Druck mit Desktop 3D-Druckern betreiben.
Überblick
3D-Druckdienstleister
Die Beauftragung von 3D-Druckdienstleistern empfiehlt sich, wenn es sich um quantitativ kleine Druckaufträge hoher Komplexität handelt. Wählen Sie diese Option, wenn Sie weniger als 5 Teile pro Monat benötigen, insbesondere, wenn diese Teile groß sind und ungewöhnliche Materialien erfordern. Dienstleister sind auch empfehlenswert, wenn die Teile durch sehr unterschiedliche Materialien oder Anwendungszwecke gekennzeichnet sind. Ansonsten ist dies bei weitem die zeitaufwändigste und kostspieligste Option.
Betriebsinterner industrielle 3D-Drucker
Betriebsinterne industrielle 3D-Drucker sind eine gute Option für große Druckaufträge (ab 200 Stück pro Woche), wenn die Teile jeweils aus demselben Material gefertigt werden und eine Größe von mehr als 30 cm3 aufweisen. Im Gegensatz zu Desktop-Maschinen werden industrielle Maschinen jedoch häufig nicht intensiv genug genutzt, um den hohen Kostenaufwand zu rechtfertigen.
Desktop 3D-Drucker
Wenn es um die schnelle Anfertigung von Teilen geht, sind Desktop-3D-Drucker kaum zu schlagen. Bei umfangreichen Druckserien (mehr als 200 Teile pro Woche) ist eine Druckerfarm aus mehreren Desktop-Maschinen kostengünstiger als eine industrielle Maschine und dabei genauso effektiv. Die Arbeit mit mehreren Druckern erhöht außerdem die Flexibilität und zeichnet sich durch die gleichzeitige Verfügbarkeit verschiedener Materialien aus. Dieser flexible Arbeitsablauf ermöglicht auch die gelegentliche Inanspruchnahme von Druckdienstleistern, wenn größere Teile oder ungewöhnliche Materialien benötigt werden.
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Vorteile und Nachteile
| Methode | Vorteile | Nachteile |
|---|---|---|
| Dienstleister | Können in der Regel verschiedene Technologien anbieten, u. a. SLA, FDM und SLS. | Höhere Kosten als betriebsinterne Desktop-Maschinen und (bei größeren Mengen) industrielle 3D-Drucker. |
| Mehr Materialien vorrätig als betriebsintern. | Langsamer als betriebsinterner 3D-Druck (kann mehrere Wochen brauchen anstatt eines Tages). | |
| Dienstleister kann bei der Auswahl von Materialien helfen.. | ||
| Industrieller 3D-Drucke | Ermöglicht Zugang zu hochentwickelter Technologie. | Erhebliche Investition: etwa 30.000 Euro für ein Einstiegssystem, 300.000 Euro für ein echtes Fertigungssystem.. |
| Schneller als Dienstleister | Braucht oft mehr als 30 m2 Platz, industrielle HLK, Endbearbeitungsstationen, Reinigungsstationen usw. | |
| Bei hohem Durchsatz kostengünstiger als Druckdienstleister. | Bei einem echten Fertigungssystem ist der Kostenaufwand für einen einzigen Bau unter Berücksichtigung aller Aufwendungen höher als bei einem Desktop-3D-Drucker (etwa 3.000 Euro zzgl. Nutzungs- und Arbeitskosten).. | |
| Bei geringem Durchsatz höhere Kosten als bei Dienstleistern und Desktop 3D-Druckern. | ||
| Stückpreis und Gesamtbetriebskosten liegen höher als beim Desktop 3D-Druck, selbst bei großen Produktionsmengen. | ||
| Limitierte Materialauswahl im Vergleich mit Dienstleister. | ||
| Materialkosten für industrielle Maschinen belaufen sich auf 45 bis 360 Euro pro Pfund. | ||
| Benötigt einen Vollzeit-Operator. | ||
| Desktop 3D-Drucker | Niedrigste Anfangsinvestition. | Geringere Verlässlichkeit und Wiederholbarkeit als industrielle Maschinen. |
| Niedrigste Stück- und Gesamtbetriebskosten (TCO). | Kleineres Bauvolumen. | |
| Schnellste Teilefertigungszeit. | Garantieabdeckung und Kundendienst sind bei vielen Desktop-3D-Druckern nicht sehr gut. | |
| Ermöglicht Zugang zu hochentwickelter Technologie. | ||
| Kleinster Formfaktor, geringster Verwaltungsaufwand und Platzbedarf. |
Welche Option ist für mich am besten?
Welche Methode Sie wählen, sollte sich nach Ihren spezifischen Arbeitsabläufen und Projektzielen richten. Hier sind die wichtigsten Überlegungen zur Auswahl der richtigen Lösung für Ihr Team:
*Wie viele Teile pro Woche werden Sie benötigen?
*Welche Materialien werden Sie benötigen?
*Welche Funktion sollen Ihre Teile erfüllen – visuelle Vorführung? Funktionales Prototyping? Gussfertigung von Endprodukten?
*Wie viele Ihrer Teile können Sie in einem Bauvolumen einer Desktop- und einer industriellen Maschine unterbringen?
*Bestellen Sie Musterteile von verschiedenen Druckdienstleistern und Herstellern von 3D-Druckern, wie z. B. dieses kostenlose Musterteil von Formlabs, um Oberflächenbeschaffenheit und Detailtreue zu beurteilen. Bitten Sie jedes Unternehmen um weitere Informationen über das Musterteil, zum Beispiel: wie lange hat der Druck gedauert, wie viel Material wurde verwendet und mit welcher Schichtdicke wurde gearbeitet?
*Berechnen Sie Kosten, Maschinennutzung und die Teilefertigungszeit.
*Nehmen Sie an Treffen zum Thema 3D-Druck teil und erkundigen Sie sich bei Teilnehmern, die 3D-Drucker besitzen, wie zufrieden sie mit ihren Maschinen sind.
*Besuchen Sie Veranstaltungen zum Thema 3D-Druck, um mit Anbietern und Druckdienstleistern über Serviceverträge und Gesamtbetriebskosten zu sprechen.
Die meisten Teams sind am besten beraten, wenn sie mit mehreren hausinternen Desktop-Druckern arbeiten und Druckdienstleister mit der Anfertigung großer Teile beauftragen. Dies ist fast immer die kostengünstigste Vorgehensweise, nicht nur für Design- und Konstruktionsteams, sondern auch für große multinationale Unternehmen. Industrielle Maschinen werden oftmals nicht ausreichend genutzt, so dass sich die Investition im Gegensatz zu Desktop-3D-Druckern im Laufe der Zeit nicht rentiert. Industrielle Drucker eignen sich am besten für die Anfertigung großer Teile mit hohen Konformitätsanforderungen, z. B. für die Luft- und Raumfahrttechnik und die Medizinbranche. In jedem Fall sollten Sie ein 3D-Drucksystem wählen, das Ihre spezifischen Anforderungen optimal erfüllt. Bei gründlicher Recherche dürfte es nicht schwer sein, die beste Option für Ihr Team zu finden.
