(Bild: Adobestock_auremar)

12.06.2023 3D-Druck kann richtig teuer werden

von Johannes Lutz (3D Industrie GmbH)

Mit „neuen“ Technologien werden gerne mögliche Kostensenkungspotenziale verbunden. Und dann kommt die Rechnung für ein 3D-gedrucktes Bauteil, ist man erstmal überrascht. Was ist in solchen Fällen falsch gelaufen? Aus der Beratung für 3D-Druck kenne ich das zur Genüge: Die langen Gesichter, wenn das Bauteil die Preisvorstellung übertrifft. Dabei glaubte man doch, der 3D-Druck wäre die eine Technologie, die Bauteile per se günstiger macht. Das liegt u.a. am Marketing rund um den 3D-Druck und die additive Fertigung. Da wird nicht nur mit der Behebung aktueller Lieferprobleme immer teurer werdender Bauteile geworben. Es werden auch gerne hohe Kosteneinsparungen propagiert. Dass der 3D-Druck von Teilen direkt Kosten spart, ist ein Denkfehler: Ein Bauteil, das mit einer anderen Technologie produziert wird, muss nicht automatisch günstiger werden. Schneller geht es zwar mit dem 3D-Druck, aber innovativer und leistungsfähiger wird das Bauteil auch nicht. Und so erfüllt 3D-Druck i.d.R. nicht die Erwartungen, wenn die Projektbeteiligten ihre „Hausaufgaben“ nicht gemacht haben. Die Praxis zeigt:

Fehlende Flexibilität bei der Geometriegestaltung hat ihren Preis:
Der 3D-Druck „lebt“ von Gewichtsersparnis, Vermeidung von unnötigem Material und der Realisierung von funktionalem Design. Lassen Sie alles weg, was nicht nötig ist. Druckzeit und daraus resultierende Kosten können durch ein Umkonstruieren des Bauteils teilweise mehr als halbiert werden. Die erste Ersparnis kreiert man also im CAD- und/oder Simulationsprogramm.

Der Griff zum falschen 3D-Druckfertigungsverfahren ist schnell gemacht:
Wer die Absicht verfolgt ein Bauteil per 3D-Druck zu kopieren und nicht zu produzieren, ist schnell versucht, den bereits verwendeten Werkstoff auch hierzu verwenden. Klar, bisher hat es ja gepasst. Beim 3D-Druck können bestimmte Werkstoffe aber derzeit nur mit bestimmten Verfahren verarbeitet werden. Dieses wird dann natürlich ausgewählt. Mehr Flexibilität bei der Auswahl des Werkstoffs, eröffnet aber mehr Möglichkeiten bei der Auswahl eines eventuell „günstigeren“ 3D-Druckfertigungsverfahrens.

Die wachsende Werkstoffvielfalt wird nicht genutzt:
Derzeit deckt die Materialbandbreite für Dichtungen und Formteile noch nicht alle Anforderungen ab. Aber regelmäßig kommen neue Materialien dazu. Hier gilt es, auf dem Laufenden zu bleiben, denn mit der Werkstoffvielfalt entsteht auch Preisvielfalt, die es zu nutzen gilt.

Teure Nacharbeiten werden unterschätzt:
Viele 3D-gedruckte Bauteile müssen nachgearbeitet werden. So müssen z.B. Pulver, Flüssigkeiten oder Stützstrukturen vom Bauteil entfernt werden. Auch das Strahlen, Verdichten oder vorherige Abkühlen des kompletten Druckbauraums gehören dazu. Danach werden hochpräzise Bauteile wie Dichtungen und Formteile oft noch weiter veredelt. Das Einsparpotenzial liegt hier in einem cleveren Design und der Materialauswahl, um Nacharbeiten zu minimieren. Rechthaberei hat (s)einen Preis: Es gibt genügend Dichtungen und Formteile, die heute aus den vorhandenen Materialien in der benötigten Qualität gedruckt werden können. Diese versagen auch nicht eher als alternativproduzierte Dichtungen. Wie jeder neuen Technologie – und so neu ist der 3D-Druck gar nicht – wird dieser in alten verhärteten Denkmustern ablehnend begegnet. Dieses Mindset kann schnell zur Kostenfalle werden, da man überhaupt nicht erkennt, welche Möglichkeiten – technologisch und auch wirtschaftlich – heute da sind. Hohe Preise für 3D-Druck-Bauteile können, müssen aber nicht sein. Wer seine Projekte ergebnisoffen mit einem 3D-Druck-Dienstleister seines Vertrauens bespricht, spart i.d.R. viel Geld und Zeit. Warum? Ein 3DDruck-Dienstleister, der „es drauf hat“, würde nie ein Bauteil drucken, das er aufgrund seiner falschen Beratung nochmal drucken müsste. Dafür macht man vorher Tests.