Ein industrieller 3D-Drucker lohnt sich für Unternehmen vor allem dann, wenn regelmäßig Prototypen, Vorrichtungen, Ersatzteile oder Kleinserien benötigt werden und externe Fertigung zu lange dauert oder dauerhaft hohe Kosten verursacht.
Entscheidend ist nicht allein der Kaufpreis. Relevant ist, welchen Nutzen die additive Fertigung im gesamten Prozess bringt: kürzere Lieferzeiten, schnellere Entwicklungszyklen, weniger externe Fertigungsaufträge und eine flexiblere Versorgung mit Bauteilen. Die entscheidende Frage lautet deshalb nicht „Was kostet ein industrieller 3D-Drucker?“, sondern: „Welche Anwendungen können wir mit eigener additiver Fertigung wirtschaftlicher oder schneller umsetzen?“
Ein eigener 3D-Drucker wird besonders interessant, wenn mehrere dieser Punkte zutreffen:
Gerade im Maschinenbau, im Automotive-Bereich und in Produktion & Fertigung entstehen oft mehrere Anwendungen gleichzeitig von der Entwicklung über den Werkzeugbau bis zur Instandhaltung. Ein einzelnes Druckprojekt rechtfertigt dagegen meist noch keinen eigenen 3D-Drucker.
Ob sich ein industrieller 3D-Drucker rechnet, hängt nicht von einer festen Stückzahl ab. Wichtig sind vor allem vier Faktoren:
Je regelmäßiger druckbare Bauteile anfallen, desto besser lässt sich ein eigener 3D-Drucker auslasten.
Typische Anwendungen sind:
Besonders im Maschinenbau, in der Landwirtschaft und in industriellen Produktionsbetrieben werden häufig individuelle Teile in kleinen Stückzahlen benötigt.
Der Preis eines extern gefertigten Bauteils ist nur ein Teil der tatsächlichen Kosten. Zusätzlich entstehen beispielsweise Aufwand für Anfrage, Bestellung, Versand und Abstimmung. Noch relevanter können Wartezeiten sein, wenn Entwicklung oder Produktion auf ein Bauteil warten müssen.
Ein intern gedrucktes Bauteil muss deshalb nicht zwangsläufig den niedrigsten Stückpreis haben. Entscheidend sind die Gesamtkosten bis zum einsatzfähigen Bauteil.
Ein eigener 3D-Drucker kann besonders dort Vorteile bieten, wo Konstruktionen häufig verändert werden. Dadurch lassen sich Entwicklungszyklen deutlich verkürzen. Das ist unter anderem im Automotive-Bereich, in der Luft- & Raumfahrt, bei Konsumgütern sowie in Bildung, Kultur & Forschung interessant.
Die Wirtschaftlichkeit entsteht häufig nicht durch ein einzelnes Bauteil, sondern durch verschiedene Einsatzbereiche. Je mehr geeignete Anwendungen vorhanden sind, desto sinnvoller kann eine eigene additive Fertigung werden.
Die Prototypenfertigung gehört zu den häufigsten Anwendungen industrieller 3D-Drucker. Werden Prototypen extern gefertigt, entstehen zwischen Konstruktion und Test immer wieder Wartezeiten. Mit einem eigenen System können neue Varianten direkt hergestellt und geprüft werden. So lassen sich beispielsweise Passform, Bauraum, Montage, Ergonomie, Design oder Funktion frühzeitig testen.
Ein besonders interessanter Einsatzbereich sind Werkzeuge, Vorrichtungen und Produktionshilfen. Dazu gehören beispielsweise Montagevorrichtungen, Bohrschablonen, Positionierhilfen, Prüfaufnahmen, Halterungen, Greifer oder individuelle Werkzeuge.
Solche Bauteile werden häufig nur einmal oder in kleinen Stückzahlen benötigt. Gleichzeitig müssen sie genau an Maschinen, Produkte oder Arbeitsabläufe angepasst sein. Für höhere mechanische Anforderungen stehen je nach Verfahren auch faserverstärkte Kunststoffe oder metallische Werkstoffe zur Verfügung.
Auch die Ersatzteilfertigung mit 3D-Druck kann ein Grund für den Aufbau eigener Fertigungskapazitäten sein.
Interessant ist sie beispielsweise, wenn:
Sind keine CAD-Daten vorhanden, kann ein vorhandenes Bauteil zunächst mit einem 3D-Scanner digitalisiert werden. Über Reverse Engineering entsteht daraus ein bearbeitbares CAD-Modell, das anschließend für den 3D-Druck angepasst werden kann. Damit werden Digitalisierung, Konstruktion und Fertigung zu einem durchgängigen Prozess.
Bei kleinen Stückzahlen können klassische Verfahren durch Werkzeug-, Rüst- oder Einrichtungskosten vergleichsweise teuer sein. Die additive Fertigung von Kleinserien kann interessant sein, wenn:
Solche Anforderungen gibt es beispielsweise bei Konsumgütern, im Gesundheitswesen, in der Schmuck- & Uhrenindustrie oder bei spezialisierten Industriebauteilen. Bei größeren Serien können konventionelle Fertigungsverfahren dagegen weiterhin wirtschaftlicher sein. Die Entscheidung lautet deshalb nicht grundsätzlich 3D-Druck oder konventionelle Fertigung. Häufig ist eine Kombination sinnvoll.
Welches System geeignet ist, hängt von den Bauteilen und deren Anforderungen ab.
Im Gesundheitswesen oder in der Schmuck- & Uhrenindustrie können beispielsweise Detailgenauigkeit und Oberfläche besonders wichtig sein. Im Maschinenbau, in Defence oder der Luft- & Raumfahrt stehen häufig mechanische Eigenschaften und technische Werkstoffe stärker im Fokus.
Bauteil, Material, 3D-Druckverfahren und Nachbearbeitung sollten deshalb immer gemeinsam betrachtet werden. Mehr zu den Möglichkeiten findest du im Bereich 3D-Druck und additive Fertigung.
Nicht für jedes Unternehmen ist ein eigener Drucker sofort die wirtschaftlichste Lösung.
Externe Fertigung ist häufig sinnvoll, wenn:
Ein eigener industrieller 3D-Drucker wird interessanter, wenn:
Beide Wege lassen sich kombinieren. Auch Unternehmen mit eigenem 3D-Drucker können Spezialbauteile weiterhin extern fertigen lassen.
Zum wirtschaftlichen Betrieb eines industriellen 3D-Druckers gehören je nach Technologie mehr als Maschine und Material. Zu berücksichtigen sind beispielsweise Software, Materiallagerung, Nachbearbeitung, Wartung, Verschleißteile, Infrastruktur, Qualitätskontrolle, Schulung und Arbeitszeit.
Bei bestimmten Verfahren kommen zusätzliche Prozessschritte wie Waschen, Aushärten, Entpulvern oder Sintern hinzu. Der passende 3D-Drucker ist deshalb nicht automatisch das System mit dem niedrigsten Anschaffungspreis. Entscheidend ist, ob sich der gesamte Fertigungsprozess wirtschaftlich und zuverlässig betreiben lässt.
Ein eigener 3D-Drucker ist möglicherweise noch nicht sinnvoll, wenn nur wenige Bauteile pro Jahr benötigt werden und externe Fertigung zuverlässig funktioniert. Auch wenn sehr unterschiedliche Materialien und Verfahren benötigt werden, kann eine externe Fertigung zunächst flexibler sein.
Außerdem benötigt industrielle additive Fertigung internes Know-how für Datenaufbereitung, Materialauswahl, Bedienung und Prozesskontrolle. In solchen Fällen kann es sinnvoll sein, Anwendungen zunächst extern fertigen zu lassen und daraus den tatsächlichen Bedarf abzuleiten.
Ein industrieller 3D-Drucker lohnt sich nicht ab einer bestimmten Unternehmensgröße oder festen Stückzahl. Entscheidend ist, ob regelmäßig Anwendungen vorhanden sind, bei denen Kosten, Lieferzeit, Flexibilität oder Bauteilverfügbarkeit durch eigene additive Fertigung verbessert werden können.
Besonders interessant sind Prototypen, Vorrichtungen, Produktionshilfen, Ersatzteile und Kleinserien.
3D-MODEL betrachtet deshalb nicht nur den einzelnen Drucker. Gemeinsam werden Anwendung, Bauteil, Material, Verfahren und notwendiger Fertigungsprozess eingeordnet – von 3D-Scanning und CAD über additive Fertigung bis zu Material, Nachbearbeitung, Service und Support.
Du möchtest wissen, ob sich ein industrieller 3D-Drucker für dein Unternehmen lohnt? Lass deine Anwendungen von 3D-MODEL einordnen. Gemeinsam prüfen wir, welche Lösung technisch und wirtschaftlich zu deinen Anforderungen passt.
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