3D-Druck Grundlagen
Was 3D-Druck grundsätzlich anders macht als Fräsen oder Spritzguss, wann er sich lohnt und wann nicht.
Aufbauen statt abtragen.
Eine Fräse nimmt so lange Material weg, bis das Teil übrig bleibt. Ein 3D-Drucker fügt Material hinzu, genau dort, wo das Teil entstehen soll.
Deshalb heißt 3D-Druck auch additive Fertigung. Aus diesem Unterschied folgt fast alles andere: Ein Drucker braucht kein Werkzeug, das in eine Ecke kommen muss. Innere Kanäle, Hohlräume und Hinterschneidungen sind für ihn kein Problem.
Und weil kein Werkzeug gebaut wird, ist das erste Teil nicht teurer als das zehnte. Das macht den 3D-Druck stark bei Einzelstücken, Prototypen und kleinen Serien.
Von der Datei zum Teil.
Egal, welches Verfahren: Der Weg vom Modell zum fertigen Teil ist immer ähnlich.
Schritt 1: 3D-Modell
Am Anfang steht eine Datei, meist STL, 3MF oder STEP. Sie kommt aus dem CAD, von einer Plattform oder aus einem Scan.
Schritt 2: Slicen
Ein Programm zerlegt das Modell in dünne Schichten und berechnet, wie der Drucker jede einzelne aufbaut.
Schritt 3: Drucken
Der Drucker baut das Teil Schicht für Schicht auf. Das dauert je nach Größe Stunden, selten Minuten.
Schritt 4: Nacharbeiten
Stützen entfernen, reinigen, bei Bedarf schleifen oder lackieren. Dann wird geprüft.
Zwei Verfahren, zwei Stärken.
Wir arbeiten mit den zwei verbreitetsten Verfahren. Sie ergänzen sich eher, als dass sie konkurrieren.
| FDM | SLA | |
|---|---|---|
| Prinzip | Geschmolzener Kunststoff wird als Bahn abgelegt | Flüssiges Harz wird mit UV-Licht gehärtet |
| Stärke | Belastbare Funktionsteile, große Materialauswahl | Feine Details und glatte Oberflächen |
| Toleranzen | ±0,1 bis 0,3 mm | ±0,05 bis 0,1 mm |
| Typische Teile | Vorrichtungen, Ersatzteile, Kleinserien | Sichtteile, Designmuster, Urmodelle |
Wann sich 3D-Druck lohnt.
Beim Spritzguss wird zuerst ein Werkzeug gebaut, eine Form aus Stahl oder Aluminium. Das kostet viel, danach ist jedes einzelne Teil sehr günstig. Beim 3D-Druck gibt es dieses Werkzeug nicht. Jedes Teil kostet ungefähr gleich viel, egal ob es das erste oder das hundertste ist.
Daraus ergibt sich eine einfache Regel: Bei wenigen Stücken gewinnt der 3D-Druck, bei großen Serien das Werkzeug. Wo genau die Grenze liegt, hängt am Bauteil. Im Zweifel rechnen wir es gemeinsam durch.
Was Komplexität kostet.
Im 3D-Druck kostet eine komplizierte Form kaum mehr als eine einfache.
Beim Fräsen wird jede zusätzliche Tasche, jede Hinterschneidung teurer, weil das Werkzeug öfter ansetzen muss oder gar nicht hinkommt. Im Drucker spielt das keine Rolle: Er baut eine Schicht nach der anderen, egal wie verwinkelt sie ist.
Was dagegen zählt, sind Volumen, Material und Stützstrukturen. Ein massiver Klotz kann teurer sein als ein filigranes Gitter. Wer das beim Konstruieren weiß, kann Teile leichter und günstiger machen, ohne an Funktion zu verlieren.
Das Material entscheidet.
Form ist das eine. Ob ein Teil hält, entscheidet der Werkstoff. Die grobe Orientierung:
Anschauen und anfassen
Für Modelle und Passproben reichen PLA oder Standardharz.
Belasten und benutzen
Für Funktionsteile PETG, ABS oder Polyamid, bei Wärme und Witterung ASA.
Steif und formstabil
Faserverstärkte Kunststoffe wie PLA-CF oder PETG-CF.
Weich und dehnbar
TPU im FDM-Verfahren, von weich bis halbstarr.
Wofür 3D-Druck eingesetzt wird.
Prototypen
Form, Passung, Funktion
Eine Idee in der Hand halten, bevor Geld in Werkzeuge fließt. Und nach einer Änderung am nächsten Tag die neue Version.
Vorrichtungen
Für Montage und Prüfung
Halter, Lehren und Montagehilfen, genau auf ein Bauteil zugeschnitten.
Kleinserien
Ab einem Stück
Stückzahlen, für die sich kein Werkzeug lohnt, ohne Mindestmenge.
Ersatzteile
Wenn es keins mehr gibt
Teile, die nicht mehr lieferbar sind, als Datei, Scan oder Nachkonstruktion.
Passt das zu Ihrem Bauteil?
Schicken Sie uns Datei oder Bauteil und schreiben Sie dazu, wofür es gebraucht wird. Wir prüfen die Machbarkeit und empfehlen Verfahren und Material.