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Wirtschaftlichkeit von 3D-Druck Bachelorarbeit über 3D-Fließbanddrucker

Von I Factory 3D 2 min Lesedauer

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iFactory3D GmbH

Kartesischer 3D-Drucker vs. 3D-Fließbanddrucker: Diesen Vergleich habe eine Bachelorarbeit im Auftrag von I Factory 3D aufgestellt. Dabei sei eine Wirtschaftlichkeitsrechnung entwickelt sowie der Maschinenstundensatz analysiert worden.

Getestet für die Abschlussarbeit wurden der One Pro von Stratasys und der Ultimaker S3 und S5.(Bild: I Factory 3D)
Getestet für die Abschlussarbeit wurden der One Pro von Stratasys und der Ultimaker S3 und S5.
(Bild: I Factory 3D)

Für die Arbeit habe man fünf Objekte mit jeweils verschiedenen Parametern und Geometrien von zwei unterschiedlichen Druckern herstellen lassen: Dem I Factory 3D One Pro und einem Vergleichsdrucker, dem Ultimaker S3 und S5. Dabei hätte man feststellen können, dass das Fließbanddruckermodell geringere Stückkosten mit sich bringt. Dies läge vor allem an dem 45-Grad-Druckwinkel, durch welchen die Stützstrukturen zum Beispiel bei Gehäusen wegfallen würden. Dementsprechend werde weniger Material pro Druckteil verbraucht und es könne schneller produziert werden.

Diese fünf Objekte wurden jeweils im Vergleich getestet.(Bild: I Factory 3D)
Diese fünf Objekte wurden jeweils im Vergleich getestet.
(Bild: I Factory 3D)

Hohe Ersparnis bei langen Druckobjekten

Mit dem One Pro sei es möglich gewesen, 1,50 Meter lange Teile für den Kabelkanal in einem Stück zu drucken. Im Gegensatz zu dem Fließband sei bei einem starren, begrenzten Druckbett das Drucken in z-Richtungen eingeschränkt. Da die Fläche des S3 zu klein für alle acht Stücke des Bauraums gewesen sei, habe man damit 66 % mehr Zeit zum Drucken benötigt. Dazu habe man den Druckvorgang neustarten müssen. Somit seien die Kosten für das lange Bauteil mit dem S3 dreieinhalb mal so teuer gewesen, als mit dem Fließbanddrucker.

Manuelle Entfernung fällt weg

Auch bei der Herstellung von kleinen Teilen, wie Abstandshaltern oder Motorwinkeln, würden die Personalkosten bei dem S3 zusätzlich zu den Gesamtkosten dazukommen. Ist die Bauplatte maximal ausgelastet, sei es nötig, die Objekte nach einigen Durchläufen manuell zu entfernen. Obwohl die Gesamtfixkosten des One Pro aufgrund dem UVP-Preisunterschied etwa neun Prozent höher wären, könne man wieder bei den Betriebskosten und dem Materialverbrauch sparen. Insgesamt würde sich also der Fließbanddrucker meist dennoch über längere Zeit rentieren.

Bei der Produktion ist der 3D-Fließbanddrucker One Pro in Sachen Stückkosten unschlagbar.(Bild: I Factory 3D)
Bei der Produktion ist der 3D-Fließbanddrucker One Pro in Sachen Stückkosten unschlagbar.
(Bild: I Factory 3D)

Bei der Produktion einer Einlegesohle habe der One Pro auch im Vergleich mit dem S5 in Sachen Betriebskosten und Produktionspreis punkten können. Damit habe man direkt nach dem ersten Stück eine höhere Wirtschaftlichkeit des Fließbanddruckers errechnen können.

3D-Fließbanddruck lohnt sich

Die Abschlussarbeit habe belegen können, dass sich Fließbanddrucker bei einer höheren Produktionsauflage schnell lohnen würden. Jedes der fünf getesteten Objekte sei günstiger in der Produktion gewesen. Komplexe Geometrien ließen sich schneller und effizienter anfertigen. Zudem könnten mit dem One Pro auch ungewöhnliche Teile in jeder Dimension gedruckt werden und eine Produktion sei über Wochen fortlaufend möglich. Demnach rentiere sich ein Fließbanddrucker aufgrund seiner flexiblen Eigenschaften vor allem für die Serienproduktion.

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