3D-Druck-Kolumne // Februar Ist ein Umkonstruieren bei 3D-Druck immer notwendig?

Es hat große Vorteile ein 3D-Druck-Bauteil vor der Fertigung passend zur Anwendung konstruktiv anzupassen. Die Umsetzung ist aber tatsächlich auch ohne einen Umkonstruktionsprozess möglich. Welche Vor- und Nachteile dieses Vorgehen hat, zeigen drei Szenarien.

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Die monatliche 3D-Druck-Kolumne entsteht in Kooperation mit unserem Autor Johannes Lutz von 3D Industrie. Mehr zum Autor finden Sie am Ende des Textes. Interessieren Sie sich noch für weitere Themen aus der Welt des 3D-Drucks? Dann hören Sie sich den 3D-Druck-Podcast von Johannes Lutz an.

Es ist zu empfehlen, aber nicht immer notwendig, das zu fertigende 3D-Druck-Bauteil konstruktiv anzupassen. Nutzt man aber diese Möglichkeit, ergeben sich daraus etliche Vorteile, wie die Einsparung von Material während des Drucks. Wenn nicht, bezahlt man mit viel Wartezeit und deutlich höheren Kosten. Zudem entstehen keine Innovationen, weil das Bauteil nicht optimiert wird. Kann es also trotzdem sinnvoll sein, das Bauteil nicht für den 3D-Druck anzupassen?

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Sind Geld und Zeit da, jedoch keine Bereitschaft etwas zu ändern, wählen Sie Szenario 1. Haben Sie die Bereitschaft und wollen aus dem bestehenden Bauteil möglichst viel Potenzial abrufen, wählen Sie Szenario 2. Ist das Bauteil als Idee im Kopf und Sie haben freie Wahl, nutzen Sie Szenario 3.

So wirken sich die 3 Szenarien auf Ihre Entscheidung aus:

1. Bauteil besteht bereits und die Geometrie ist nicht veränderbar: Somit wird mit 3D-Druck nur ein Nachbild erzeugt, sozusagen eine Kopie. Dies ist grundsätzlich möglich, aber oft nicht sinnvoll und hat starke Auswirkungen auf die Druckzeit, die entstehenden Kosten für das Material und den Druckprozess. Zudem bleiben Optimierungen aus, die mit der additiven Fertigung möglich gewesen wären. ​Manchmal geht es nicht anders und das Bauteil wird mit konventioneller Gestaltung gedruckt. Das kann an strengen Gestaltungsvorgaben oder historischen gewachsenen Unternehmensstrukturen aus der Vergangenheit liegen. Dieses Szenario wird aber auch aus der Angst gewählt, einen Fehler zu machen. Zudem fehlt in einigen Unternehmen das nötige Know-how für eine Umkonstruktion.

2. Bauteil besteht und Geometrie ist anpassbar:Bestehen Offenheit und Flexibilität, das Bauteil konstruktiv zu verändern, so kann mit 3D-Druck ein zusätzlicher Mehrwert zum bereits existierenden Bauteil entstehen. Die Druckzeit kann verkürzt werden, die Kosten für das Bauteil sinken und weitere Funktionen können hinzugefügt werden. Versetzt man sich in die Lage, das Bauteil direkt passend zu Anwendung geometrisch anzupassen, ergeben sich viele Vorteile, die der Kunde bisher nicht nutzen konnte. Durch eine Umkonstruktion und dem Wechsel zum 3D-Druck wird es nun aber möglich, diese Potenziale zu heben. Die einzigen Einschränkungen sind Schnittstellen zu anderen Bauteilen. Ist dort ein Gewinde versehen, muss dies wohl mit übernommen werden. Stellt das kein Problem dar, schaffen Sie eine Verbesserung und können durch den Technologiewechsel mehr herausholen als das Bauteil nur zu kopieren.

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3. Bauteilentwicklung steht am Anfang und es kann additiv designt werden: Der beste Weg, die additive Fertigung zu nutzen, ist, wenn das Bauteil ganz frisch auf einem weißen Blatt Papier entstehen kann. Somit können von Anfang an alle Vorteile der Technologie ausgereizt werden. Dabei lassen sich die Teilekosten drastisch senken, die Fertigungszeit verkürzen und Funktionen, die Mehrwert erzeugen, integrieren. Hauptaufgabe ist dabei, das Bauteil im Vorfeld gut zu überdenken.

Fazit: Es gibt weder richtig noch falsch

Die Entscheidung muss immer entsprechend der vorhandenen Faktoren abgewogen werden. Sie sollten dabei immer aus dem Standpunkt der Anwendung und des Kunden agieren, sonst lassen Sie ungenutztes Potential liegen.

Dass es verschiedene Szenarien und dazugehörige Variablen gibt, sollte sich aber nicht abschrecken. Wichtig ist es, den Prozess zu beginnen und nicht nur über die Potenziale des 3D-Drucks nachzudenken. Sollten zur möglichen Umkonstruktion von Bauteilen weiterhin offene Fragen bestehen, kann es sinnvoll sein, professionelle Hilfe durch eine Anwendungsberatung zu suchen. Nutzen Sie die Möglichkeit, sich beraten zu lassen, um schneller eine Entscheidung zu finden und unnötige Fehler zu vermeiden. In diesem Fall ist das Annehmen von Hilfe eine Stärke und keine Schwäche.

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