Europe 
Türkiye 
United Kingdom 
Global 
Anmeldung mit meinem Xometry-Konto 
Fragen Sie sich, ob der 3D-Druck zu Ihren Produktionsabläufen passt? Nutzen Sie die folgende Checkliste, um zu überprüfen, wie er sich in Anbetracht Ihrer Ziele bezüglich Designflexibilität, Vorlaufzeiten oder Kosteneffizienz schlägt.
Ziehen Sie den 3D-Druck dann in Betracht, wenn Sie:
- In Ihrem Budget oder mit der Stückzahl die Kosten des Spritzgusses nicht rechtfertigen können.
- Sie die funktionierenden Teile für die Endanwendung in unter 10 Tagen benötigen.
- Ihr Entwurf immer noch in der Entwicklung ist, oder sie serielle Maßanfertigungen anbieten.
- Ihre Teile komplexe Elemente (Gittermuster, Hinterschneidungen, innenliegende Kanäle) enthalten.
- Sie Teile wie Scharniere, Gelenke oder Schnappverschlüsse direkt in das Teil integrieren können.
- Sie die Lagerhaltungskosten durch eine bedarfsgerechte Produktion senken wollen.
Wir schauen uns sechs zentrale Gründe dafür an, weshalb der 3D-Druck für Sie die beste Wahl für Ihren nächsten Produktionsablauf sein könnte, hinterfüttert von Vergleichen mit anderen Fertigungsmethoden und Tipps zur Maximierung der Vorteile.
1. Schnelle Prototypen = Schnellere Entwicklung
Ganz egal, ob Sie neue Produkte entwickeln oder bestehende weiter iterieren wollen, eine kürzere Vorlaufzeit bedeutet auch eine kürzere Zeit bis zur Markteinführung. Der 3D-Druck vermindert zudem die Vorlaufzeiten für Pilotdurchläufe, die überbrückende Produktion und vorzeitige Markteinführungen.
Für Teile mit mittleren bis geringen Stückzahlen (unter 1.000 Einheiten), kann der 3D-Druck zudem die Entwicklungszeit drastisch verkürzen:
| Verfahren | Typische Vorlaufzeit | Werkzeugbau erforderlich |
| Spritzguss | 4-8 Wochen | Ja. 3.000€ bis 50.000€ (je nach Werkzeugkomplexität |
| CNC-Bearbeitung | 1-3 Wochen | Nein (aber beschränkt auf subtraktive Geometrien) |
| 3D-Druck (MJF) | 3-7 Tage | Nein (Direktdruck aus CAD) |
2. Flexibilität in der Konstruktion ohne Werkzeugeinschränkungen
Der 3D-Druck entfernt jene Einschränkungen, die mit dem Werkzeugbau verbunden sind. Er erlaubt die Produktion von:
- Hinterschneidungen und innenliegenden Kanälen: Erstellen Sie auf einfache Weise geschlossene Wege für Luftströme, die Kühlung oder den Flüssigkeitstransport, ohne dass Nebenarbeitsschritte oder komplexe Anforderungen an die Gussform erforderlich sind. Zum Beispiel können in der Luft- und Raumfahrt, oder der Elektronik konforme Kühlkanäle, die in das Werkstück gedruckt werden, das Wärmemanagement drastisch verbessern.
- Gitterstrukturen: Diese reduzieren das Gewicht eines Bauteils unter Beibehaltung der strukturellen Integrität. Sie sind insbesondere im Fahrzeugbau oder für medizinische Anwendungen von Wert, in denen das Verhältnis von Leistung zu Gewicht entscheidend ist. 3D-gedruckte Gitterstrukturen werden außerdem in Sportausrüstungen zur Absorption von Energie oder der Polsterung verwendet (z.B. in Helmen, Einlegesohlen oder Fahrradsätteln).
- Komplexe und organische Formen: Freiform- oder topologieoptimierte Geometrien, die mit CNC oder Guss unpraktisch in der Fertigung sind. Dies erlaubt es den Konstrukteuren zuerst auf die Leistung, und erst dann im Hinblick auf die Herstellbarkeit zu achten.
3. Integrierte Baugruppen: Schnappverschlüsse, Lebende Scharniere & Print-In-Place
Der 3D-Druck erlaubt die Produktion voll funktionsfähiger, mehrteiliger Baugruppen in einem einzigen Vorgang, ohne dass Befestigungselemente, Klebstoffe oder manuelle Montageschritte erforderlich sind.
Der 3D-Druck erlaubt die Integration von:
- Schnappverschlüssen: Aus flexiblen Materialien wie PA12, PA11 oder TPU. Ideal für Abdeckungen oder Gehäuse, die häufig geöffnet oder ausgetauscht werden müssen, insbesondere in der Unterhaltungselektronik, IoT-Geräten und Sensorgehäusen.
- Lebende Scharniere: Unter Verwendung duktiler Thermoplaste wie polypropylenartigen Harzen oder flexiblem Nylon, können Klappen oder Deckel direkt in das Teil integriert gedruckt werden. Das ist zum Beispiel bei Verpackungen, Behältern oder Zugangsklappen nützlich.
- Print-In-Place-Gelenke und Bewegungsmechanismen: Mit einem ausreichenden Abstand können Gelenke, Schieber und bewegliche Teile direkt in einem Vorgang gedruckt werden, die dann direkt beweglich aus dem Drucker kommen. SLS und MJF sind besonders geeignet hierfür, da das Verfahren selbsttragend in einem Pulverbett abläuft.
- Gehäuse mit integrierten Clips oder Verriegelungen: Keine Entformungsschrägen oder Konstruktionen mit manuellen Einsätzen sind erforderlich – komplexe Verriegelungssysteme können direkt gedruckt werden, was Zeit und Montagelinien einzusparen hilft.
Im Vergleich mit CNC oder dem Spritzguss eliminiert dies die Kosten für die sekundäre Montage, Schrauben oder andere Befestigungsmittel. sowie die Neukonstruktion für Einsatzteile.
4. Einfache Änderungen am Entwurf
Die Kosten für Änderungen im Spritzguss können schnell im vierstelligen Bereich liegen und 1 bis 3 Wochen dauern. Im 3D-Druck sind Veränderungen mit dem Speichern der CAD-Datei abgeschlossen. Das ist insbesondere dann von Wert, wenn:
- Sie Konsumgüter mit einem sich entwickelndem Design fertigen, deren schnelle Iterationen die Benutzerfreundlichkeit und die Markteinführungsgeschwindigkeit verbessern.
- Sie verschiedene oder sogar kundenspezifisch angepasste Teile für die Anwender erzeugen, wie sie bei Wearables, Medizingeräten oder Gehäusen für Elektrogeräte zu finden sind.
- Sie Schnappverschlüsse oder lebende Scharniere benötigen – Elemente, die über die Iterationen hinweg ohne weiteren Werkzeugbau aktualisiert werden können.
- Modulare oder ineinandergreifende Systeme Teil Ihres Fertigungsziels sind.
In der Serienfertigung mit 3D-Druck wird die Versionskontrolle und eine agile Produktentwicklung plötzlich zu einem gangbaren Weg. Statt also monatelang das gleiche Teil in Serie zu fertigen, überarbeiten Sie den Entwurf alle 200 bis 300 Einheiten unter Einbeziehung von Feedback und mit dem Ziel, die Benutzerfreundlichkeit zu verbessern.
5. On-Demand-Fertigung = Keine Lagerkosten
Der 3D-Druck eliminiert die Bedenken aus der traditionellen Fertigung hinsichtlich der Lagerhaltung, indem die bedarfsgerechte, On-Demand-, Fertigung ermöglicht wird, bei der Sie nur das drucken, was Sie auch wirklich brauchen.
Mit dem 3D-Druck fertigen Sie, was Sie brauchen:
- Keine Lagerkosten für Produkte
- Keine Überproduktion
- Kein Risiko eines veralteten Inventars
Der Spritzguss wird nur bei Stückzahlen über 10.000 Einheiten wirklich ökonomisch sinnvoll, was häufig zu einer Überproduktion führt. Im Gegensatz dazu unterstützt der 3D-Druck eine verteilte Just-in-Time-Fertigung.
6. Umfassende Materialverfügbarkeit mit Produktionsgerechten Eigenschaften
Der 3D-Druck unterstützt eine breite Palette an technisch hochwertigen Materialien, die für die Serienproduktion von Bauteilen für die Endanwendung geeignet sind.
| Material | Kompatible Verfahren | Schlüssel- eigenschaften | Typische Anwendungen |
| Nylon PA12 | SLS, MJF | Fest, haltbar, exzellente Form- und Maßbeständigkeit | Gehäuse, Zahnräder, Klammern, Einrichtungen und Vorrichtungen |
| TPU (z.B. BASF Ultrasint) | SLS, MJF, FDM | Flexibel, abriebfest, gummiartig | Statische und dynamische Dichtungen, Gurtbänder, Soft-Touch-Teile |
| ULTEM 1010 (PEI) | FDM | Schwer Entflammbar (UL 94 V-0), hohe Hitzebeständigkeit | Kanäle in der Luft- und Raumfahrt, Gehäuse für Elektrogeräte |
| PEEK | FDM | Chemikalienbeständig, Hochtemperatur- Thermoplast | Medizinische Implantate, Hochtemperatur-Werkzeuge |
| Kohlenstoffverstärktes Nylon | FDM, SLS | Leicht, steif, hohes Zugmodul | Strukturteile, Drohnenarme, Rennsport- komponenten |
| Photopolymerharze (z.B. klar, zäh, flexibel) | SLA, DLP, PolyJet | Glatte Oberflächen, detailreich, teilweise flexibel | Kosmetische/ visuelle Prototypen, kleine Steckverbinder |
| 316L Edelstahl | DMLS | Korrosions- beständig, Exzellente mechanische Festigkeit | Lebensmittel- echte Werkzeuge, Schiffsbau- komponenten, Halterungen |
| Aluminium AlSi10Mg | DMLS | Leicht, leitfähig, gutes Festigkeit-zu- Gewicht-Verhältnis | Kühlkörper, Gehäuse, Leichtbaustrukturen |
3D-Druck vs. Andere Serienfertigungsverfahren
Sind Sie sich noch unsicher, ob der 3D-Druck das Richtige ist? Diese direkte Gegenüberstellung zeigt Ihnen, wie er sich gegenüber der CNC-Bearbeitung und dem Spritzguss für die Serienfertigung macht.
| Faktor | 3D-Druck | CNC-Bearbeitung | Spritzguss |
| Vorlaufzeit | 3-7 Tage | 7-15 Tage | 4-8 Wochen |
| Werkzeugbau | Keiner | Keiner | Erforderlich |
| Freiheit bei der Geometrie | Hoch | Mittel | Niedrig |
| Kosten pro Stück (unter 1k Teile) | Niedrig | Mittel | Hoch |
| Designiterationen | Einfach | Moderat | Teuer |
| Mindeststückzahl | 1 | 5–10 | 500–1.000 |
| Integration der Montage | Ausgezeichnet (Schnappverschlüsse, Scharniere) | Gering | Moderat |
| Einzusetzen wenn… | Sie kleine bis mittlere Stückzahlen schnell benötigen, und dabei Flexibilität in Design und Geometrie wollen; ideal für sich entwickelnde oder maßgefertigte Teile | Sie sehr präzise und steife Teile benötigen, die aus festen Blöcken mit engen Toleranzen und einfachen Geometrien gefertigt werden | Sie große Stückzahlen identischer Teile zum möglichst geringsten Preis pro Einheit (auf die Gesamtzeit gesehen) benötigen. |
Welches 3D-Druckverfahren für die Serienproduktion?
Sind Sie bereit für den nächsten Schritt? Hiermit richten Sie die 3D-Druckverfahren an Ihre Fertigungszielen aus.
| Verfahren | Maximale Werkstückgröße | Geschwindigkeit | Empfohlene Größe der Serie | Qualität der Teile | Stückkosten | Einzusetzen wenn… |
| MJF (HP) | 380 × 284 × 380 mm | Schnell | 100–1.000 | Sehr hoch | Mittel | Sie schnell kleine bis mittelgroße Stückzahlen funktionaler Kunststoffteile benötigen, die über gute mechanische Eigenschaften und feine Details verfügen |
| SLS | 340 × 340 × 605 mm | Mittel | 50–1.000 | Hoch | Mittel | Sie feste, isotrope Kunststoffteile mit komplexen Geometrien und ohne Stützstrukturen wollen. |
| FDM | 900 × 600 × 900 mm | Schnell | 1–100 | Mittel | Niedrig | Sie großformatige oder kostensensitive Bauteile für innenliegende Werkzeuge, Vorrichtungen oder generell für den industriellen Einsatz produzieren wollen. |
| SLA | 736 × 635 × 533 mm | Mittel | 1–100 | Exzellent | Mittel – Hoch | Sie hochauflösende oder Teile von kosmetischer Güte für visuelle Modelle oder feine Merkmale benötigen. |
| DMLS | 400 × 400 × 400 mm | Langsam | 10–200 | Exzellent | Hoch | Sie kleine Stückzahlen hochkomplexer Metallteile für die Luft- und Raumfahrt, den Automobilbai oder das Gesundheitswesen benötigen. |
| Polyjet | 490 × 391 × 200 mm | Mittel | 1–50 | Exzellent | Hoch | Sie Produkte für den Endanwender in Kleinserien fertigen, die aus mehreren Materialien bestehen, und Soft-Touch-, Farb- oder Transparenzmerkmale erfordern. |
| Carbon DLS | 189 × 119 × 300 m | Schnell | 50–500 | Hoch | Hoch | Sie elastische oder biokompatible Teile für Konsumgüter, medizintechnische oder dentale Zwecke herstellen. |
Optimierungstipps: Ist der 3D-Druck serienreif?
Der Übergang vom Prototypenbau zur Serienfertigung im 3D-Druck erfordert ein spezielles Design und Anpassungen am Verfahren, die Konsistenz, Kosteneffizienz und den skalierbaren Durchsatz sicherstellen.
Auf diese Art und Weise optimieren Sie Ihren Ansatz:
Oberflächenfinish & Nachbearbeitung
Für visuelle oder für den Kunden exponierte Teile sollten Sie das Skalieren der Oberflächenveredelungsverfahren in Betracht ziehen:
- Perlenstrahlen ist ideal für das Glätten von SLS oder MJF Nylon in großen Stückzahlen.
- Dampfglätten: verbesserte die Oberflächenqualität und versiegelt poröse Strukturen, was die Ästhetik und Feuchtigkeitsbeständigkeit verbessert.
- Färben oder Lackieren kann in Nachbearbeitungschargen erfolgen, die für eine einheitliche Färbung oder Lackierung sorgen.
Aufteilen großer Teile
Verwenden Sie ein modulares Design für Teile, die das maximale Bauvolumen überschreiten:
- Nutzen Sie dabei mechanische Verschlüsse, Pressverbindungen, Schwalbenschwänze oder Schnappverbinder, um Abschnitte nach dem Drucken zu verbinden.
- Fügen Sie Ausrichtungsmerkmale hinzu, diese Laschen oder Stifte sorgen für eine präzise Montage.
Final Thoughts
Abschließende Gedanken
Der 3D-Druck ist nicht dazu da, den Spritzguss oder die CNC-Bearbeitung zu ersetzen – er vervollständigt sie hingegen. Für Chargen zwischen einem und eintausend Teilen, insbesondere mit komplexen Entwürfen oder sich entwickelnden Eigenschaften, bietet es eine unvergleichliche Geschwindigkeit, Flexibilität und Kosteneffizienz. Konstrukteure können den 3D-Druck einsetzen, um schneller zu iterieren und die Produktionsschritte zu verringern.
Neugierig darauf, wie der 3D-Druck zu Ihren Produktionszielen passt? Laden Sie Ihre CAD-Datei hoch und erhalten Sie ein individuelles Angebot für ihr Serienfertigungsprojekt.
Related Topics
1
François.B
1
Comment(0)