3D Druck Kosten verringern
Tipps für wirtschaftliche 3D Druck Bauteile
In unserem Online 3D Druck Kalkulator haben Sie die Möglichkeit, die Kosten Ihrer Bauteile in Echtzeit zu kalkulieren und direkt zu bestellen. Die Preise für verschiedenste Material- und Technologiekombinationen können miteinander verglichen werden, um schließlich die passende Preis-Leistungsoption auszuwählen. Für einen kostenoptimierten 3D Druck raten wir zudem, das gewünschte Bauteil zu optimieren. Im Folgenden zeigen wir Ihnen, wie Sie mit einfachen Methoden diese Optimierung selbst übernehmen können.
Wir erhalten täglich zahlreiche Bauteile, die ganz klar für konventionelle Fertigungstechniken, wie bspw. die CNC Bearbeitung, konstruiert wurden. Bei konventionellen „subtraktiven“ Verfahren werden die Bauteile meist so gestaltet, dass man aus einem bestehenden Grundblock so wenig Material wie möglich herausnehmen muss, um die gewünschte Geometrie zu erlangen. Im 3D Druck muss jedoch genau anders herum an die Fertigung herangegangen werden. Hier gilt: je weniger Material, desto günstiger die Bauteile!
Methoden für günstigere 3D Druck Bauteile
Die Kosten von 3D Druck Bauteilen sind primär vom Bauteilvolumen sowie von der sog. „Bounding Box“ abhängig. Es gilt also diese beiden Größen mit sinnvollen Methoden zu reduzieren. Im Folgenden zeigen wir einige Vorgehen, die meist sehr schnell umzusetzen sind und häufig mit einer Kostenreduktionen einhergehen. Bitte beachten Sie, dass sich durch die Anwendung einzelner Methoden auch die mechanischen Eigenschaften der Bauteile verändern können.
Sie wollen zuerst mehr darüber erfahren, wie 3D Druck Bauteile kalkuliert werden und was genau in die Berechnung mit einfließt? Hier können Sie mehr dazu erfahren!
Wandstärken reduzieren
Die Reduzierung der Wandstärken kann sehr große Ersparnisse hervorrufen. Bei Gehäusebauteilen besteht die Möglichkeit, durch eine Verminderung der Wandstärken von 3 auf 2 mm bis zu 30% der Materialkosten einzusparen. Natürlich ist es aus Stabilitätsgründen nicht immer sinnvoll, ohne Weiteres die Wandstärken über das gesamte Bauteil hinweg zu reduzieren. Sie haben dennoch die Möglichkeit, Bereiche, die mechanisch nicht belastet werden, auf ein Minimum zu reduzieren. Als geringsten Wert sehen wir dabei eine Wandstärke von ca. 1,0 mm an. Auf Wandstärken unterhalb dieses Wertes kann keine Garantie bzgl. der Darstellung und Funktion gegeben werden. Zu dünne Wände sind nicht nur technologisch schwierig darzustellen, sondern neigen auch dazu, stark nachzugeben und das Bauteil somit fragil wirken zu lassen
Voluminöse Bereiche auflösen
Meist sind es Bauteile, die ursprünglich für konventionelle Fertigungstechniken konstruiert wurden, bei denen man durch das Auflösen von voluminösen Bereichen stark an Kosten beim 3D Druck sparen kann. Die Herangehensweise ist dabei denkbar einfach. Entweder Sie versuchen, die massiven Bereiche komplett zu entfernen oder Sie arbeiten mit einer Versteifungsstruktur, um die anfängliche Stabilität beizubehalten. Besonders bei Bauteilen, welche mit dem selektiven Lasersintern bzw. dem HP Multi Jet Fusion Verfahren hergestellt werden sollen, muss hier jedoch eines beachtet werden: Die Versteifungsstruktur ist so zu gestalten, dass überschüssiges Material innerhalb der ausgehöhlten Stellen problemlos entfernt werden kann.
Komponenten zusammenfügen
Ein großer Vorteil des 3D Drucks liegt darin, dass unter anderem Überhänge und Kanäle in Bauteile eingebracht werden können, die mit konventionellen Fertigungsmethoden nicht umsetzbar wären. Da komplexe Komponenten bzw. Geometrien mit klassischen Fertigungstechniken zum Teil nicht oder nur sehr schwer umsetzbar sind, werden diese oftmals in mehreren Teilen produziert und anschließend als Baugruppe wieder montiert. Der 3D Druck erlaubt es, bei vielen Anwendungsfällen die Gesamtheit aller Einzelkomponenten als ein Bauteil gleichzeitig zu drucken, was erhebliches Einsparpotential im Hinblick auf Bauteilvolumen, Bounding Box und manuelle Nacharbeit hat. Gleichzeitig fallen dadurch stellenweise gesamte Montageprozesse aus, was die Gesamtkosten noch weiter schmälert.
Topologieoptimierung / Generatives Design
Mit der Topologieoptimierung wird unter Angabe verschiedener Rahmenbedingungen, wie bspw. der Krafteinwirkungen auf das Bauteil, computergestützt und unter Verwendung von intelligenten Algorithmen eine optimale Bauteilgeometrie erzeugt. Hierzu ist meist spezielle und kostenintensive Software notwendig, welche diese Algorithmen verarbeiten und anwenden kann. Die erzeugten Geometrie können für verschiedene Anwendungsfälle, wie extremen Leichtbau oder optimales Steifigkeit-Masse-Verhältnis, optimiert werden. Dabei entstehen sehr spezielle, meist an die Natur angelehnte Strukturen, die normalerweise nur für einen definierten Lastfall optimal funktionieren. Dieses Vorgehen ist wohl das fortschrittlichste, um Bauteilkosten im Hinblick auf das verwendete Material zu reduzieren und erfordert meist zusätzliche Software.