Wir verwenden 3D gedruckte Teile in unseren eigenen Maschinen. Warum? Wir haben herausgefunden, dass wir bei vielen Bauteilen günstiger produzieren können als mit alternativen Herstellungsverfahren (z.B. CNC Fräsen), ohne das wir auf Qualität verzichten müssen.

Folgend gehen wir auf einige Vor- und Nachteile zwischen den Herstellverfahren ein und erläutern das Vorgehen anhand eines typischen Maschinenbauteils:

3d gedruckter Fingerschutz

Maschinenbauteil „Fingerschutz“ (Links: 3D gedruckt <- -> Rechts: gefräst)

Die beiden Teile sind äußerlich kaum zu unterscheiden. Natürlich ist der Unterschied im Herstellungsverfahren sichtbar, auf die Funktion hat die Optik jedoch keinen Einfluss. Das Bauteil kommt in einer unserer Maschinen vor, der AM.ALL.ROUND.

Nun zu einigen Parametern, die für uns relevant sind:

Gewicht

Das gefräste Teil wiegt 70,62g. Das 3D gedruckte Teil wiegt 19,90g.

Erklärung: Durch den 3D Druck haben wir das Teil mit einem Hohlkörper konstruiert. Somit haben wir eine Gewichtsreduktion von mehr als 71% erreicht und unseren Materialeinsatz minimiert.

Materialeinsatz und Herstellungskosten

Die beiden zum Einsatz kommenden Materialien sind POM (Fräsen) und ABS (3D-Druck). Beide Materialien eignen sich gleichermaßen, darauf ist im Vorfeld zu achten! Berechnet haben wir die Stückkosten bei einer Serie von 8 Stück im 3D Druck und 50 Stück beim Fräsen.

Kostenvergleich

Pro Teil sparen wir somit 15,50€. Die gesamten Herstellkosten verringern sich um mehr als 72%.

Reparatur und Lagerkosten

Wir halten Ersatzteile für unsere Maschinen für mindestens 10 Jahre vor. Durch den 3D Druck entfallen Lagerkosten gänzlich, da wir jederzeit Teile in Stückzahl 1 ohne hohe Kosten nachdrucken können. Wir minimieren unsere eigenen Kosten und können unseren Kunden Reparaturen deutlich günstiger anbieten.

3d gedruckter Arbeitsschutz

Maschinenbauteil „Fingerschutz“ (Links: 3D gedruckt <- -> Rechts: gefräst)

Warum ist der 3D Druck in diesem Fall vorteilhaft?

  1. Arbeitsschritte und umstellen der Maschine: Wird dieses Teil gefräst, muss das Rohmaterial aufgrund der unterschiedlichen Schrägen immer wieder umgespannt werden. Dies ist zeitaufwendig und damit kostenintensiv.
  2. Faktor Arbeitszeit: Der 3D-Drucker arbeitet, einmal eingestellt, ohne Betreuung durch einen Mitarbeiter. Somit sind lediglich die Rüstkosten und das Qualitätsmanagement zu berechnen. Bei einer Serie von 8 Stück liegt diese bei 15min.
  3. Maschinenkosten: Ein FDM 3D-Drucker kostet, je nach Modell, zwischen 2.000€ – 30.000€. Dieses Teil drucken wir auf dem beri-boy, der 9.950€ kostet. Eine CNC-Fräsmaschine kostet je nach Modell zwischen 100.000€ – 200.000€. Die Maschinenkosten sind daher trotz höherem Zeitaufwand beim 3D Druck geringer.
Größe der Serie nur bedingt entscheidend

Auch bei größeren Serien bleibt der 3D Druck insgesamt günstiger. Einziger Nachteil bei größeren Serien ist der Zeitaufwand. In puncto Schnelligkeit ist der 3D Druck deutlich langsamer (8 Stück in 20 Stunden vs. 8 Stück in knapp 3 Std.).

3d gedruckter Arbeitsschutz

Maschinenbauteil „Fingerschutz“ in der Maschine

Fazit

Prüfen Sie Ihre Maschinen auf Teile, bei denen 3D Druck Sinn macht. Wie Sie lesen konnten, hat der 3D Druck in puncto Kosten & Flexibilität entscheidende Vorteile, die es zu nutzen gilt. Prüfen Sie je nach Anwendungsfall, ob der Einsatz sinnvoll ist.

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