02.03.2015 Welche Branchen profitieren?

3D-Drucker im Business-Einsatz

Von: Manuel Tosché

Genau genommen existieren 3D-Drucker bereits seit über 30 Jahren, doch in welchen mittelständischen Branchen hat sich der Einsatz von 3D-Druck bislang bewährt?

3D-Modell

3D-Drucker können so manches kreative Modell erschaffen.

Die Weiterentwicklung des 3D-Druckermarktes ging zum einen daraus hervor, dass Patente ausliefen und eine Vielzahl von Herstellern in die Entwicklung von preislich attraktiven 3D-Druckern einstiegen, vor allem bei der sogenannten FDM-Technik (Fused Deposition Modeling). Zum anderen mussten sich auch die etablierten Hersteller der verschiedenen 3D-Druck-Techniken dem neuen Preisdruck stellen und sowohl mit Innovationen als auch mit Preisnachlässen reagieren – 3D-Drucker und das Druckmaterial wurden daher vielseitiger und preisgünstiger. Diese Entwicklung hält laut Experten immer noch an und erschließt immer mehr Anwendungsmöglichkeiten in kleinen und großen Technikunternehmen, in der Autoindustrie, im Flugzeugbau, in Ingenieur- und Architekturbüros, in der Medizintechnik, in der Raumfahrt, im Möbelbau, in der Produktentwicklung für Endkunden und in der Kunstbranche. Gedruckt werden Modelle für Design- und Funktionstests, gebrauchsfertige Bauteile oder auch Produktionswerkzeuge. Je nach Anforderung werden sowohl Prototypen als auch Kleinserien gedruckt.

Preislich attraktive FDM-Technik

Die wohl populärste, weil günstigste 3D-Druck-Technik funktioniert nach dem FDM-Verfahren. Hier liegen die Kosten für Anschaffung und Betrieb der Drucker deutlich unter denen anderer Verfahren – passende 3D-Drucker können bereits ab ca. 500 bis 3.000 Euro erworben werden. Das Druckmaterial kostet je nach Qualität und Materialsorte zwischen 20 bis 40 Euro pro Kilogramm und ist in der Regel als Kunststoffdraht auf einer Spule erhältlich. Viele Hersteller bieten FDM-Drucker als Bausatz an – zur Ausstattung können z.B. ein beheiztes Druckbett, ein zusätzlicher Druckkopf oder ein Tablet-Bedienfeld, mit dem z.B. das Modell Multirap Touch von Multec ausgestattet ist, gehören.

Modelle für Design- und Funktionstests

Aufgrund der vielen Hersteller und Anbieter existiert ein starker Wettbewerb sowohl bei den 3D-Druckern selbst als auch beim Material. Die Kunden können unter einer großen Zahl an Angeboten auswählen.

Software, Materialien und Drucktechnik entwickeln sich ständig weiter und haben inzwischen ein hohes Niveau erreicht. Es gibt weiche, harte, hitzebeständige, wasserlösliche und lebensmittelechte Kunststoffe in allen Farben. Darunter „Holz“- und „Stein“-Filament um beispielsweise Modelle in Sandsteinoptik und -haptik herzustellen. Wasserlösliches Material ist interessant, um beim Druck von zwei Kunststoffen gleichzeitig bestimmte Bereiche als Hohlräume zu definieren oder als Stütze zu nutzen. Mit gesundheitsunbedenklichem Material kann Geschirr oder Spielzeug hergestellt werden. Modelle aus hitzebeständigem Kunststoff hält die Form auch bei Sonneneinstrahlung oder in der Nähe anderer Wärmequellen wie Motoren. Es zeigt sich, dass je nach Größe des Druckers Modelle für alle Bedarfe erzeugt werden können. Beispiele aus der Praxis sind u. a. Elektrogehäuse, Gussformen, Zahnräder, Profildichtungen, Stempel, Schuhmodelle, Halterungen, Beschläge, Urformen, Prototypen und Muster. Darunter sind Modelle, die mit den bisherigen Druckverfahren nur schwer oder gar nicht realisierbar sind.

Kauf und Bedienung von 3D-Druckern

Gerade die große Anzahl an 3D-Drucker-Herstellern stellt für den Neueinsteiger eine Herausforderung dar. Für welchen Drucker soll er sich entscheiden? Auf den ersten Blick ist es schwierig festzustellen, ob Qualität und das Preis-Leistungs-Verhältnis stimmen. Testberichte sind noch recht selten zu finden und decken bisher nur einen kleinen Teil der erhältlichen Geräte ab.  Wer z.B. Wert auf einen langfristig präzisen Betrieb des Druckers legt, sollte auf einen stabilen und steifen Rahmen mit hochwertigen Führungen achten. Rundstangen mit Kunststoffverbindungen besitzen dagegen eine begrenzte Lebensdauer. Die Nachrüstbarkeit kann ein weiteres Auswahlkriterium sein – gerader dann, wenn zusätzliche Funktionen wie Gravieren oder Fräsen sowie Neuentwicklungen wie Dualextruder oder Touchpad zu einem späteren Zeitpunkt gewünscht werden. Obwohl viele Hersteller fertige Druckprofile mitliefern, sind diese meist auf die im Lieferumfang enthaltenen Modelle zugeschnitten. Um dauerhaft für verschiedenste Modelle gute Druckergebnisse zu erzielen, empfiehlt es sich für Neueinsteiger, eine Schulung zu besuchen, die eine Einarbeitung in die Drucktechnik gewährleistet. Somit kann sichergestellt werden, dass die verschiedenen Arten der Drucksoftware beherrscht werden, die beinahe unzählige Parameter bietet, um ein Modell wunschgemäß entstehen zu lassen.

3D-Drucker in der nahen Zukunft

In Zukunft dürften vor allem die Branchen Industrie, Handwerk und Dienstleistungen vom 3D-Druck profitieren. So kann sich z. B. die Ersatzteilbevorratung in mittelständischen Unternehmen ändern. Statt großen Lagern werden 3D-Drucker bereitstehen. Die Kapitalbindung und Lagerhaltungskosten werden sich reduzieren, wenn nach dem tatsächlichen Bedarf gefertigt wird. Vorteile ergeben sich auch für Montageeinsätze in entlegeneren Regionen. Der Platz für einen 3D-Drucker und Druckmaterial findet sich leichter als für einen Container mit Bauteilen – von den Transportkosten ganz abgesehen.



Das sollte ein 3D-Drucker mitbringen

  • Stabiler, steifer Rahmen für langfristig präzisen Betrieb
  • Solider, wartungsfreundlicher Extruder für dauerhaften Betrieb
  • Möglichkeit zum Nachrüsten von Zusatzfunktionen (bspw. Dualextruder, Touchpad, Gravieren, Fräsen)
  • Verarbeiten von Filamenten verschiedener Hersteller

Quelle und Bildquelle: Multec

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