Wann hat 3D Druck den größten Nutzen?
Additive, subtraktive und formgebende Fertigung
CNC Bearbeitung (fräsen, bohren, hobeln) und Spritzguss (spritzen, tiefziehen, blasformen) sind inzwischen alte und hoch-etablierte Fertigungsverfahren. 3D-Druck gibt es zwar auch bereits sein Ende der 60iger Jahre, aber wirklich zu einem Durchbruch kam es noch nicht.
Die hohen Erwartungen an dieses revolutionär andere Fertigungsverfahren bestätigten sich nicht. Zwar kann man ohne „Mehrkosten“ auch Bauteile hoher Komplexität fertigen und selbst bei Stückzahl 1 gibt es keine explodierende Kostenstruktur. Doch es gibt auch Nachteile, die sich beispielsweise aus der geringen Skalierbarkeit ergeben. Selbst einige Hundert Bauteile sind in den meisten Fällen durch traditionelle Fertigung erheblich günstiger zu fertigen. Auch ist die erzielbare Genauigkeit und Materialfestigkeit trotz hervorragender 3D-Drucker nicht vergleichbar mit Ergebnissen aus modernen CNC Anlagen. Auch ist häufig eine Stützstruktur notwendig, die neben einer ggf. notwendigen Nachbearbeitung der Oberfläche auch noch entfernt werden muss.
Der 3D-Druck hat also seine Stärke dort, wo einzelne oder nur wenige Teile ohne große Werkzeuginvestitionen kurzfristig benötigt werden oder die Bauteile mit anderen Fertigungstechnologien nur aufwändig zu fertigen wären.
Neben anderen 3D-Druckverfahren wie DLP (Polymerisation aus einer Flüssigkeit heraus), SLS (Aufschmelzen von Pulverteilchen durch einen Laser) oder BJ (selektives Aufschmelzen eines Binders) ist das FDM Verfahren das am weitesten verbreitete. Das Aufschmelzen eines Filament-Fadens aus Kunststoff ist vergleichsweise einfach zu realisieren und ergibt in vielen Fälle ausreichend gute Ergebnisse. Insbesondere die sehr große Materialvielfalt ermöglicht die Anwendung der FDM-Technologie in nahezu jedem industriellen Bereich. Zudem sind die Druck-Ergebnisse spätestens am nächsten Tag verfügbar, so dass auch eine schnelle Evolution eines Bauteils durch geringfügige Anpassungen möglich wird (Rapid Prototyping).
Zunehmend gewinnt der 3D-Druck auch als Möglichkeit zur Lieferkettenabsicherung eine größere Bedeutung. Denn viele Bauteile lassen sich auch per 3D-Druck fertigen, wenn einmal aus irgendeinem Grund, die Lieferung eines extrudierten oder CNC-bearbeiteten Bauteils ausfällt. Daneben werden 3D-Drucker auch sehr gerne eingesetzt zur Herstellung von Ersatzteilen.
Steht man vor der Wahl, welchen Drucker und welche Drucktechnologie man einsetzen sollte, empfiehlt es sich natürlich, im Vorfeld abzuklären, welche Anforderungen man hat.