Mit dem 3D-Druck können unterschiedlichste Gegenstände und Objekte erstellt werden, von einfachen Prototypen bis hin zu komplexen Maschinen- oder Medizinteilen. Doch welche Vor- und Nachteile hat diese Technologie? Hier findest du beide Seiten.
3D-Druck: Vorteile
Weniger Abfall
Ein großer Vorteil des 3D-Drucks ist der geringere Materialverbrauch im Vergleich zu herkömmlichen Fertigungsverfahren. Durch den additiven Prozess, bei dem das Objekt Schicht für Schicht aus dem Rohmaterial aufgebaut wird, entsteht weniger Abfall.
Keine Werkzeugkosten
Im Gegensatz zu anderen Fertigungsverfahren, wie zum Beispiel dem Spritzguss, entfallen beim 3D-Druck die Kosten für die Herstellung von Werkzeugen. Das bedeutet, dass auch kleine Stückzahlen und individuelle Objekte ohne hohe Fixkosten produziert werden können.
Schnell zum ersten Teil
Weil kein Werkzeug gebaut werden muss, liegt das erste Teil schneller vor als bei Verfahren wie dem Spritzguss. So kannst du einen Entwurf im Produktdesign schnell ändern und neu drucken. Deshalb eignet sich der 3D-Druck besonders für Prototypen, Marktanalysen oder Kleinserien. Der Druck selbst ist dagegen nicht schnell, denn das Objekt entsteht Schicht für Schicht.
Individuelle Produkte: Losgröße 1
Der 3D-Druck ermöglicht es, jedes Objekt individuell und kundenspezifisch anzupassen. Weil kein Werkzeug gebaut wird, kostet ein Unikat beim Druck kaum mehr als ein Serienteil.
Komplexe Designs
Mit dem 3D-Druck können auch komplexe Strukturen und Designs hergestellt werden, die bisher mit traditionellen Fertigungsmethoden nicht möglich waren. Dabei sind die Kosten für komplexe Strukturen vergleichbar mit denen für einfachere Designs.
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Die Nachteile des 3D Druckes
Auch wenn das hier ein 3D Druck Blog ist, verschließe ich meine Augen nicht, wenn es um die Nachteile der Technologie geht. Es sind gewiss einige vorhanden und manche werden auch in vielen Jahren nicht unbedingt verschwinden.
Hohe Kosten bei großen Stückzahlen
Beim 3D-Druck bleiben die Stückkosten im Vergleich zu konventionellen Herstellungsmethoden wie dem Spritzguss relativ konstant, unabhängig von der Produktionsmenge. Dies führt dazu, dass der 3D-Druck bei großen Stückzahlen weniger wirtschaftlich ist als andere Verfahren.
Bei herkömmlichen Methoden sinken die Stückkosten mit steigender Produktionsmenge, was es ermöglicht, hohe Stückzahlen günstiger herzustellen.
Emissionen und Chemikalien
Beim Schmelzen von Filament entstehen feine Partikel. Je heißer du druckst, desto mehr sind es, das berichtete das Bundesinstitut für Risikobewertung 2020. ABS und ASA setzen zusätzlich Styrol frei. Der Druckerhersteller Prusa rät deshalb, in einem gut gelüfteten Raum zu drucken (ABS, ASA).
Flüssiges Resin kann eine allergische Hautreaktion auslösen, so steht es etwa im Sicherheitsdatenblatt von Formlabs Grey Resin. Trag deshalb Handschuhe. Reste gehören laut Formlabs nicht in den Abfluss.
Begrenzte Baugröße
Die Baugröße eines 3D-Druckers begrenzt die Größe der herstellbaren Objekte. Für sehr große Objekte sind entweder spezielle 3D-Drucker oder eine aufwändige Zusammenfügung von Einzelteilen erforderlich. Dies kann den Prozess komplexer und zeitaufwändiger gestalten.
Oberflächenqualität
Die Oberflächenqualität von 3D-gedruckten Objekten ist oftmals nicht so glatt wie bei traditionell gefertigten Produkten. In manchen Fällen ist eine Nachbearbeitung erforderlich, um die gewünschte Oberflächenbeschaffenheit zu erreichen.
Fazit
Der 3D-Druck spart Werkzeugkosten, liefert Einzelstücke und Prototypen schnell und kann Formen bauen, die mit Fräsen oder Gießen nicht gehen. Dem stehen Nachteile gegenüber. Große Serien sind im Spritzguss günstiger. Die Baugröße ist begrenzt. Oberflächen musst du oft nacharbeiten. Beim Druck entstehen Partikel und Dämpfe, und Resin braucht eine fachgerechte Entsorgung. Für Prototypen, Ersatzteile und Unikate lohnt sich der 3D-Druck, für große Serien gleicher Teile meist nicht.
