Drei Harzdrucker durch einen ersetzen: Wie ein Fertigungsdienstleister mit dem Form 4L hochskalierte

Additium3D ist ein spanischer Fertigungsdienstleister, der Unternehmen vollumfassende Lösungen anbietet – von der eingänglichen Beratung über 3D-Design und Scannen bis hin zur additiven Fertigung mit 3D-Druck, einschließlich FDM (Fused Deposition Modeling oder Schmelzschichtung), SLA (Stereolithografie) oder SLS (selektives Lasersintern). Durch die Anschaffung preiswerter Kunstharz-Drucker konnte Additium3D zwar seine Produktivität steigern und die Preise senken, allerdings ging dies auf Kosten von Gesundheit und Sicherheit. „Fehldrucke, Staub und die Toxizität der Resine von Phrozen haben unsere Fertigungsanlage überfordert“, erinnert sich Guillermo Navarro, Geschäftsführer von Additium3D.

Additium3D gewann durch den Druck mit Kunstharz bzw. Resin einen wichtigen Kunden, aber die Gesundheitsrisiken wirkten sich auf die gesamte Belegschaft aus, und die Fehldruckrate von 30 % verursachte Gewinneinbußen. Im Jahr 2025 ersetzte Additium3D seine drei Phrozen-Drucker daher durch einen Form 4L.

Als Fachbetrieb für additive Fertigung wählt Additium3D je nach dem Anspruch an mechanische Eigenschaften, Ästhetik, Zeitplan und Pro-Teil-Kosten das jeweils optimale Druckverfahren aus. Navarro führt aus: „Wenn der Kunde den Preis optimieren will oder Teile direkt in Farbe gedruckt haben möchte, entscheiden wir uns für FDM. Wenn er eine hohe Produktivität, mechanische Festigkeit und Isotropie benötigt, empfehlen wir SLS mit dem Fuse 1.“

Additium3D bot den SLA-3D-Druck zunächst mit drei Phrozen-Druckern an, stellte jedoch fest, dass gesundheitliche Bedenken bezüglich des Kunstharzes und Probleme mit der Zuverlässigkeit diese Geräte teurer machten, als ursprünglich angenommen. Obwohl der Form 4L mit höheren Anschaffungskosten einhergeht, kam Additium3D zu dem Schluss, dass der Druck desselben Auftrags auf einem einzigen Form 4L bei geringeren Kosten einen höheren Durchsatz ergibt – insbesondere wenn man die Arbeitskosten berücksichtigt.

Dank des Druckteil-Layouts und der kompakten Stützstrukturen von PreForm war Additium3D in der Lage, 125 Figuren auf einer einzigen Build Platform L unterzubringen. Außerdem erforderte das Drucken mit dem Form 4L weniger Arbeit, da die Bauplattform Platz für mehr Teile bot, was weniger Interaktionen mit dem Drucker bedeutete. Noch dazu war bei den Teilen aus dem Form 4L auch weniger Zeit für die Nachbearbeitung nötig, da es weniger Stützspuren gab und der Arbeitsablauf einfacher war.

Die Sicherheit am Arbeitsplatz ist für Navarro seit den schweren Überschwemmungen im Oktober 2024, als er in seiner Fabrik eingeschlossen war, ein wichtiges Thema. Zusätzlich zu den Materialschäden des Unternehmens erlitten Navarro und sein Bruder auch körperliche Schäden. Deshalb sagt er: „Nach dieser Erfahrung haben wir entschieden, dass Gesundheit über Gewinnmaximierung geht. Das Beste ist: Wir haben festgestellt, dass der wirtschaftliche Unterschied minimal war, dank der deutlich höheren Zuverlässigkeit des Form 4L.“

Zu den größten Problemen mit den preiswerten Kunstharz-Druckern von Additium3D gehörten die Gesundheits- und Sicherheitsbedingungen. Navarro erzählt: „Die Toxizität der Phrozen-Harze hat unsere Fertigung überfordert. Mein Bruder musste sogar ärztlich behandelt werden, weil seine Augenlider durch den Kontakt mit diesen Harzen gereizt waren.“

Formlabs-Kunstharze werden ohne Einsatz von 4-Acryloylmorpholin (ACMO) entwickelt, einer schädlichen und gefährlichen Chemikalie, die in vielen anderen Kunstharzen enthalten ist. Die 3D-Drucker der Serie Form 4 sind mit einer Harzabgabefunktion und intelligenten Sensoren ausgestattet, um die Anwendersicherheit zu erhöhen und den Kontakt mit Kunstharz zu minimieren. Vom Druck bis zur Nachbearbeitung sind die Arbeitsabläufe von Formlabs auf Benutzerfreundlichkeit und Sicherheit ausgelegt. Über seine Erfahrung mit dem Form 4L berichtet Navarro: „Die Sauberkeit unserer Fertigungsanlage und unsere Gesundheits- und Sicherheitsbedingungen haben sich verbessert. Außerdem gibt sich unser Kunde jetzt mit keiner anderen Druckqualität mehr zufrieden und ist auch bereit, für bessere Teile mehr zu bezahlen.“

Additium3D startete mit drei 3D-Druckern vom Typ Phrozen Mega 8K, da das kombinierte Bauvolumen ihren Produktionsanforderungen entsprach. Navarro erzählt jedoch: „Die Druckzeit war nicht so schnell wie in der Software berechnet, was die Produktivität in einigen Fällen um bis zu 50 % reduzierte, da es nicht möglich war, zwei Druckaufträge pro Tag und pro Gerät zu schaffen.“ Obwohl der Form 4L ein vergleichbares Fertigungsvolumen hat, übertrifft Additium3D damit dank seiner Druckgeschwindigkeit und Zuverlässigkeit den Output von drei Phrozen Mega.

Die Schnelligkeit des Form 4L erlaubt es Additium3D, im Durchschnitt zwei große Druckaufträge pro Arbeitstag fertigzustellen. Das Team druckt Prototypen wie auch fertige Teile für die Endverwendung, einschließlich mittelgroßer Serien von hochwertigen Dekorationsstücken und Figuren.

Fehldrucke führen zur Verschwendung von Kunstharz und Zeit für Nachdrucke und verursachen Verunreinigungen, die manuell beseitigt werden müssen. Wenn ein Drucker schnell druckt, aber das Teil letztlich nachgefertigt werden muss, kann sich die erwartete Zeit bis zum fertigen Teil verdoppeln. Genau deshalb ist neben der Druckgeschwindigkeit auch die Zuverlässigkeit entscheidend.

Bei Chargen von Drucken ist auch eine einheitliche Druckqualität wichtig. „Wir waren es leid, Teile wegen unterschiedlicher Defekte wegzuwerfen“, beklagt sich Navarro über Teile aus den Low-Cost-Druckern. „Nicht nur Teile, die während des Druckvorgangs kaputtgehen, sondern auch Oberflächenfehler wie Nadellöcher, Risse, Schichtverschiebungen, Verzug und Schichttrennungen, die nach dem Lackieren der Teile deutlich sichtbar werden.“

Mit dem Form 4L stellt Navarro nur noch bei weniger als ein Prozent der Drucke Fehler oder Mäkel fest. Diese Kennzahl deckt sich mit unabhängigen, von Dritten durchgeführten Tests mit dem Form 4 und anderen Kunstharz-Druckern, die ergaben, dass der Form 4 eine Druckerfolgsrate von 98,7 % aufweist.

Jeder Schritt in einem Arbeitsablauf wirkt sich auf die Effizienz aus. In PreForm, der Druckvorbereitungssoftware von Formlabs, können Anwender ihre Teile mit einem Klick für den Druck einrichten. Bei anderen Slicern stellte Navarro fest, dass die Software an wichtigen Stellen keine Stützstrukturen platzierte, oder aber Stützen in Bereichen platzierte, wo dies aufgrund der Teilegeometrie unerwünscht war.

Die Stützstrukturen lassen sich leichter ablösen und führen zu glatteren Oberflächenbeschaffenheiten, sodass Nachbearbeitung und Fertigstellung weniger Zeit in Anspruch nehmen. Darüber hinaus gibt die Schätzung von Druckdauer und Materialverbrauch in PreForm den Dienstleistern die Informationen, die sie benötigen, um ihren Kunden schnell ein Preis- und Fristangebot zu machen.

Additium3D druckte zunächst mit Clear Resin V5 und White Resin V5, da diese für die aktuellen Projekte am besten geeignet waren. Es handelt sich dabei um Allzweckmaterialien, die so formuliert sind, dass sie die Technologie der Form-4-Serie optimal nutzen. Additium3D verwendet White Resin V5 sowohl für visuelle Prototypen zur Kundenpräsentation als auch für Teile, die lackiert werden müssen.

Neben den Standard-Kunstharzen arbeitete Additium3D mit Elastic 50A Resin, einem weichen, transparenten Elastomer mit einer Shore-Härte von 50A, als ein Kunde Teile mit sehr hoher Flexibilität benötigte. Durable Resin, das in Festigkeit und Steifigkeit mit Polyethylen (PE) vergleichbar ist, kommt ebenfalls häufig zum Einsatz, da es sich ideal für quetschbare Prototypen, reibungsarme Baugruppen und Halterungen und Vorrichtungen eignet, die erheblichen Stößen ausgesetzt sind.

Um neue Projekte anzugehen, erweiterte Additium3D nun seine Optionen für 3D-Druck, indem es sein Arsenal um das Fuse-Ecosystem für SLS-3D-Druck und Nachbearbeitung ergänzte. Außerdem erwägt das Team die Anschaffung des Form 4B, um seine Materialoptionen auf biomedizinische Materialien auszudehnen, und zieht sogar einen zweiten Form 4L in Betracht, um seinen Durchsatz noch zu steigern. All dies tut Additium3D mit dem Ziel, seinen Kunden qualitativ hochwertige Teile und Dienstleistungen zu liefern.

Um mehr zu erfahren, entdecken Sie die 3D-Drucker von Formlabs oder kontaktieren Sie unser Expertenteam.