Mit dem 3D-Druck hat es eine Technologie geschafft, eine gesamte Branche von Grund auf zu revolutionieren. Komplexe Formen können in Rekordgeschwindigkeiten mit unterschiedlichsten Materialien gefertigt werden. Und dennoch ist der bewährte Spritzguss vor allem durch seine hohe Qualität und geringen Kosten bei großen Serien nicht aus der industriellen Fertigung wegzudenken. Wir zeigen in diesem Beitrag, wie beide Technologien im Vergleich abschneiden und geben Ihnen eine Anleitung für die Entscheidung für die richtige Methode mit.
3D Druck - Additive Fertigung
Möglichkeiten, um Teile mittels 3D-Druck zu fertigen, gibt es reichlich, darunter:
- 3D-Druck mit Pulver (SLS, EBM, MJF)
- 3D-Druck mit geschmolzenem Material (FFF, FDM)
- 3D-Druck mit flüssigem Material (STL, SLA, DLP, MJM, FTI)
Vorteile
Zu den Vorzügen von 3D-Druck für Industrieanwendungen zählen unter anderem:
- Ideal für Prototypenentwicklung (Rapid Prototyping)
- Niedrige Anschaffungskosten
- Verkürzte Time-to-Market
- Kostengünstige Kleinserien
- Ideal für komplexe Bauteile geeignet
- Nachträgliche Veränderungen einfach umsetzbar
Nachteile
- Begrenztes Bauvolumen
- Bei Großserien kostenintensiv
- Geringere Materialvielfalt als Spritzguss
- Nacharbeiten können notwendig sein
- Längere Fertigungszeiten pro Bauteil
Spritzguss im Überblick
Auch beim Spritzguss steht eine große Bandbreite an möglichen Verfahren zur Verfügung:
- Thermoplast-
- Elastomer-
- und Duroplast-Spritzgießen
- und viele mehr wie z.B. Pulverspritzgießen, Wasserinnendruck-Spritzgießen, …
Die unterschiedlichen Spritzgussverfahren bieten eine Reihe von Vorteilen, sind aber vor allem wegen den hohen Anfangskosten nicht immer die beste Wahl.
Vorteile
Spritzgussverfahren zeichnen sich vor allem aus durch:
- Hohe Oberflächenqualität
- Große Materialauswahl
- Meist keine Nacharbeiten notwendig
- Optimale Materialstärke
- schnelle Fertigungszeit pro Stück
- niedrige Kosten bei größeren Serien (bereits ab 300-500 Stück rentabel)
Nachteile
- Hohe Anfangskosten durch notwendigen Formenbau
- Höhere Vorlaufzeiten
- Veränderungen der Formen sind teuer und langwierig
Kostenvergleich
Doch ab wann genau lohnt sich Spritzguss – und ab wann ist 3D-Druck sinnvoller? Im folgenden Rechenbeispiel betrachten wir die Material- und Anschaffungskosten und klären, welches Verfahren bei welchen Stückzahlen kostengünstiger ist.
Stückkostenvergleich: Spritzguss vs. 3D-Druck
Spritzguss
3D-Druck
Es zeigt sich ganz klar: Der Spritzguss ist mit steigender Stückzahl die deutlich kostengünstigere Variante. Doch gerade bei Kleinserien zeigt sich der 3D-Druck als wirtschaftlich sinnvolle Alternative.
Wichtig: Die Fertigungskosten sind nur ein Faktor, der bei der Entscheidung berücksichtigt werden sollte. Die Vor- und Nachteile beider Technologien sollten genau abgewogen werden.
Fazit: Lohnt sich 3D-Druck für die industrielle Fertigung?
Die Antwort lautet: Ja, definitiv. 3D-Druck bietet einige einzigartige Vorteile und kann Ihnen dabei helfen, Fertigungsprozesse deutlich zu beschleunigen und ist in vielen Fällen wirtschaftlich äußerst sinnvoll.
Um Ihnen bei der Entscheidung zu helfen, können Sie sich folgende fünf Fragen stellen:
Bei sehr hohen Ansprüchen bietet das Spritzgießen hinsichtlich Festigkeit, Steifheit und Oberflächenqualität Vorteile. Außerdem sind die Möglichkeiten zur Oberflächengestaltung beim Spritzguss vielfältiger.
Der 3D-Druck bietet hier Vorteile bei Kleinserien und bei veränderlichen Bauteilen. Bei Großserien und unveränderlichen Bauteilen bietet sich der Spritzguss an.
Hier sollten auch nachträgliche Veränderungen im Design beachtet werden, die die Kosten für Spritzguss erhöhen.
Je komplexer das Bauteil ist, umso sinnvoller ist der 3D-Druck, da die Werkzeugkosten mit höherer Komplexität stark ansteigen.
Wenn die Teile ohne lange Vorlaufzeiten schnell verfügbar sein müssen, bietet sich 3D-Druck an.
