Wie 3D-Druckkosten berechnet werden – Schlüsselfaktoren & Spartipps

Fragt man einen 3D-Druckdienstleister: „Was kostet der 3D-Druck eines Teils?“, lautet die Antwort meist: „Das kommt darauf an.“ Der Hersteller will nicht geheimnisvoll tun – es gibt schlicht viele Faktoren, die in eine genaue Kalkulation einfließen. Dieser Artikel beleuchtet die Elemente, die die Kosten Ihrer 3D-gedruckten Teile beeinflussen, damit Sie vor Produktionsstart intelligentere, kostensparende Entscheidungen treffen können. Hier sind die wichtigsten Kostentreiber im 3D-Druck.

Teilvolumen und Nesting-Fähigkeit

Angenommen, Ihr gesamtes Druckvolumen beträgt acht Stück: Wenn sich vier genestete Teile auf dem Bauplattenspiegel unterbringen lassen statt nur drei, produzieren Sie Ihre Teile in zwei statt drei Druckzyklen. Das spart die Kosten eines vollständigen Druckzyklus und senkt die Gesamtkosten pro Teil. Größere Stückzahlen senken den Stückpreis zudem durch klassische Skaleneffekte.

Großformat-3D-Drucker – wie die Carbon L1-Maschine – verfügen über größere Bauplatten, sodass sie größere Teile drucken können. Im Grunde ermöglicht dies die günstigere Fertigung weniger Teile, da Sie die Anzahl der Teile in einer Baugruppe reduzieren können. Der Druck größerer Teile verringert auch die Anzahl der Bruchstellen in der Endmontage. Zudem bedeuten größere Bauplatten, dass Sie potenziell mehr Teile pro Druck nesten und so die Kosten senken können.

Materialauswahl

Ihre Materialwahl beeinflusst ebenfalls die Gesamtproduktionskosten. Thermoplastische Filamente wie ABS, PLA und andere gängige 3D-Druckmaterialien sind typically günstiger und eignen sich gut für die Herstellung vieler Teile zu niedrigen Kosten. Manchmal lässt sich Kosten sparen, indem man in einem günstigeren Material prototypisiert und testet, bevor man für die Endproduktion auf ein leistungsstärkeres Material wechselt.

Teilgeometrie

Teile mit massiven Volumen oder dicken Querschnitten benötigen nicht nur mehr Material, sondern können auch den Druckprozess verlangsamen. Dadurch fällt mehr Nachbearbeitung an, was die Kosten treibt und zu schlechteren Ergebnissen führen kann. Ein Grund: Große, ununterbrochene Materialblöcke stören die Möglichkeit, dass Harz zwischen den Schichten nachfließt und sich auffüllt, was zu teuren Fehlern wie Sinkstellen, Hohlräumen oder Tälern führen kann. Die einfachste Lösung ist meist, ein passendes Gitter (siehe unten) zu finden, um die Dicke dieses Querschnitts oder ununterbrochenen Bereichs zu reduzieren.

Gitterstrukturen (Lattices)

Gitterstrukturen bieten ein breites Anwendungsspektrum – von elastomerischen Industriegreifern bis hin zu Schuhsohlen – und gleichzeitig bemerkenswerte Kostenvorteile. Sie sind ein unkomplizierter Weg, Kosten durch reduzierten Materialverbrauch und kürzere Druckzeiten zu senken. Beispielsweise verbessert ein Gitterdesign im Kern eines Teils nicht nur die Druckerfolgswahrscheinlichkeit, sondern verbraucht auch deutlich weniger Material. Dies kann die Materialkosten für manche Anwendungen um bis zu 50 Prozent reduzieren.

Druckzeiten

Hersteller können die Zeit reduzieren, die das Teil auf dem Drucker verbringt, um Produktionskosten zu senken. Einer der besten Wege ist das Entfernen eingeschlossener Volumen oder Vakuum-bildender Bereiche aus dem Teildesign. Diese können den Druckprozess stören und schlechte Ergebnisse liefern. Fast Radius’ automatisierte Design-Checks helfen Ihnen festzustellen, ob Ihr Teildesign solche Probleme aufweist, und unsere Experten unterstützen Sie beim Redesign, um Fehler zu vermeiden. Die Carbon-Maschinen von Fast Radius können zudem automatisch erkennen, wenn sich in internen Hohlräumen während des Drucks Vakuum bildet, und die Druckgeschwindigkeit entsprechend anpassen.

Nachbearbeitung

3D-Druck ist kein Instant-Prozess. Je nach verwendetem Verfahren benötigen Teile gewisse Nachbearbeitung, um Stützmaterial zu entfernen. Stützstrukturen erhöhen die Teilkosten, daher hilft die Reduzierung der Anzahl gestützter Flächen, Zeit und Arbeitsaufwand in der Nachproduktion zu verringern.

Eine Möglichkeit: Überhänge über bestimmten kritischen Winkeln vermeiden, die Stützstrukturen erfordern, damit das Teil korrekt formt. Bei vielen Druckern liegt die Grenze bei 45 Grad, Carbon-Drucker kommen mit manchen Materialien fast bis zur Horizontalen. In manchen Fällen kann es effizienter sein, das Teil in kleinere Komponenten aufzuteilen, die keine Stützstrukturen benötigen – Montagezeit und -kosten müssen dann jedoch einkalkuliert werden.

3D-Druckkosten niedrig halten mit Fast Radius

Die Kosten von 3D-Druckaufträgen werden von zahlreichen Faktoren beeinflusst: Teilvolumen, Nesting-Fähigkeit, Design, Dicke, Gitterintegration, Stützstrukturen und mehr. Die gute Nachricht: Die meisten dieser Kostenfaktoren liegen in der Kontrolle der Designer. Der beste Weg, Druckkosten während der Produktion niedrig zu halten, ist, sie bereits in der Designphase zu berücksichtigen. Ein erfahrener Partner in der additiven Fertigung kann Sie dabei unterstützen, kostenbewusst zu designen.

Bei Fast Radius sind unsere Ingenieure erfahren darin, Produktteams bei der Verfeinerung ihrer Designs zu helfen, um überlegene Teile kostengünstiger herzustellen. Erfahren Sie mehr darüber, wie unsere 3D-Druckservices Ihnen helfen können, Kosten zu senken – kontaktieren Sie uns noch heute.