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Zugegeben, die Verlockungen (Versprechungen) der Anbieter klingen verlockend: Einfach einen Datensatz in Ihren 3D-Drucker laden, auf den grünen Knopf drücken und wenig später halten Sie Ihr Teil in Händen. Doch ist das wirklich so einfach? Eigentlich nicht.

Wie schon im Artikel „Was ist beim Kauf eines Systems für additive Fertigung in Metall (3D-Druck) zu beachten?“ erörtert, benötigen Sie neben der eigentlichen Maschine noch einiges an Zubehör und Voraussetzungen in der Infrastruktur Ihres Betriebs. Lesen Sie auch hier, worum es beim 3D-Druck eigentlich geht.

Um einen 3D-Drucker betreiben zu können brauchen Sie wenigstens einen Technologen im Haus der gleich mehrere Qualifikationen aufweisen muss

Erfahrung in der Konstruktion

Ohne Kenntnisse, wie Bauteile mittels eines 3D-Druckers aufgebaut werden können und wo die Stärken und Schwächen eines solchen Systems liegen, können Sie die Technologie nicht nutzen. Ein 3D-Drucker für die additive Fertigung ist keine Fräsmaschine.

Geübter Umgang mit Modellierungs- und Simulationssoftware

Es reicht nicht, einen 3D-Datensatz durch einen Präprozessor zu schicken um einen G-Code zu erzeugen. Sie müssen sich darauf einstellen Simulationen zu erstellen, um zu vermeiden daß Sie ein Werkstück wieder und wieder aufbauen, um Fehler im Aufbau zu vermeiden. Aktuell ist es beispielsweise laut Autodesk nicht unüblich durch bis zu 10 (!) Iterationsstufen zu gehen bevor ein brauchbares Teil entsteht. Weiterhin ist es enorm wichtig zu wissen, wie das Werkstück im Bauraum positioniert wird, um Stützstrukturen (Supports) zu minimieren und um diese so zu platzieren, daß diese wieder ohne Probleme entfernt werden können.

Schnittstelle zu anderen Abteilungen und / oder Kunden

Der Mitarbeiter muss über eine gewisse Kommunikationskompetenz verfügen, denn er muss anderen Abteilungen bzw . dem Kunden direkt kommunizieren können, was mit der 3D-Druck-Technologie möglich ist. Und vor allem was nicht möglich ist.

Metallurgische Kenntnisse

Welcher Stahl läßt sich mit welchen Parametern bearbeiten? Was ist bei der Verarbeitung von Aluminium oder Titan zu beachten? Welche Spannungen entstehen wo im Bauteil. Welches Material muss wie nachbehandelt werden? Dies sind nur einige Fragen, die in der täglichen Arbeit auftauchen werden.

Erfahrung in der CNC-Bearbeitung und geübter Umgang mit der Säge

Es mag komisch klingen ist aber Praxis. Um ein 3D-Druck-System zu betreiben brauchen Sie eine Säge. Eine Metallsäge versteht sich. Egal ob es sich um eine Bandsäge oder eine Handsäge handelt: Der erste Schritt um ein Werkstück aus einem pulverbettbasierten System weiter zu verarbeiten ist immer das Trennen des Wekstücks von der Bauplattform. Und dies ist in der Regel eine Sägearbeit. Danach folgt die Nachbearbeitung der ungenauen Konturen und der in der Regel unerwünschten Oberflächenrauhigkeiten. Hierfür bieten sich 3-5-achsige Fräsmaschinen an. Sie benötigen also nicht nur die entsprechenden Maschinen für die Nacharbeit, sondern auch das Personal, das diese Maschinen bedienen kann.

Bedenken Sie die Kosten

Wenn Sie über die Anschaffung eines 3D-Druckers nachdenken, müssen Sie mit durchschnittlichen Investitionen im Bereich einer halben Million Euro rechnen. Dies führt dazu, daß der Tagessatz eines Systems für die additive Fertigung zwischen 1.000 € und 1.500 € liegt. Dies – und die Tatsache, daß trotz bester Simulation dennoch nicht auf Anhieb ein perfektes Teik garantiert werden kann – führt dazu, daß ein Bauteil, daß mittels 3D-Druck hergestellt wird bis zu Faktor 10 teurer werden kann als ein konventionell gefertigtes Werkstück.

Ein weiteres Problem ist der Pulververlust. Bedingt durch Materialschwund in der Maschine bzw. deren Filteranlagen, durch ausgesiebtes Material nachdem es aufgefangen wurde und durch Schwund während des Herausnehmens aus dem Pulverbett verliert man Metallpulver. Von Herstellerseite geht man von ca. 3% aus. Von Praktikerseite werden bis zu 30% genannt. Bedenkt man nun, daß das Metallpulver für 3D-Druck-Systeme ein vielfaches teuerer ist als das reine Material in Stangen- oder Plattenform, ist dies ein erheblicher Kostenfaktor.

Das Dilemma hierbei: Kunden erwarten hochtechnologische Lösungen, individualisierte und optimierte Bauteile, wollen aber nicht mehr dafür bezahlen als für konventionell gefertigte Teile.

Was lässt sich daraus nun lernen? Wenn Sie einen 3D-Drucker nicht aus zwingenden Gründen selbst im Betrieb haben müssen sollten Sie sich überlegen, ob Sie bei einem der vielen Dienstleister im Markt nicht besser aufgehoben sind. Dort sind die Kosten kalkulierbar – in machen Fällen direkt online beim Einstellen des 3D-Datensatzes – und Sie können in der Regel von kurzen Durchlaufzeiten ausgehen.

Sie haben Fragen zum Thema 3D-Drucker?