Die 3D-Drucktechnologie ist auf Erfolgsspur und führt zwangsläufig zu maßgeblichen Veränderungen im Design- und Produktentwicklungsprozess in Unternehmen. Mit Hilfe von 3D-Druck lassen sich teilweise aufwendige, individuelle Modelle schnell und günstig direkt vor Ort fertigen. Es gibt aber noch zahlreiche weitere Vorteile des 3D-Drucks, die wir in diesem Beitrag einmal vorstellen.

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Der 3D-Druck hat für eine Transformation der Produktentwicklung und Kleinserienfertigung gesorgt. Er bietet Designern die Möglichkeit, die Attribute eines neuen Produkts anhand von Mustern vorzuführen, und Fertigungstechnikern gibt er eine Methode an die Hand, Teile schnell und zuverlässig herzustellen. Doch gibt es neben diesen offensichtlichen Vorteilen noch viele weitere Gründe, warum der 3D-Druck ein bevorzugtes Verfahren für den gesamten Produktentwicklungs- und  herstellungsprozess ist. Dazu gehören:

Industrielle 3D-Druck-Anlage
3D-Druck im Rahmen einer industriellen Anlage (Bild © Protolabs).

Mögliche Kosteneinsparungen

Einer der wichtigsten Punkte, die jeder Ingenieur zum Thema 3D-Druck anführt, sind die Kosten. Neben vielen anderen Attributen ist das Verfahren nicht zuletzt dadurch attraktiv, dass es sich im Vergleich zu anderen Entwicklungs- und Fertigungswegen als außerordentlich kostengünstig erweisen kann. Und viele 3D-Druckverfahren eigenen sich auch zum Bau robuster Werkzeuge, was zusätzliche Einsparungen bei der Fertigung ermöglicht.

Sofortige Personalisierung

Weil Designs für den 3D-Druck mithilfe von CAD/CAM-Software entwickelt und gefertigt werden, lassen sich Merkmale und Elemente nach Belieben hinzufügen und bei Bedarf auch ändern. So können Produkte zum Beispiel durch erhabene Beschriftungen oder Logos eindeutig gekennzeichnet werden. Eine solche Kennzeichnung wird bei Teilen für die Medizin- oder Zahntechnik verlangt, zum Beispiel bei Implantaten oder medizinischen Geräten, die auf einzelne Patienten zugeschnitten sind.

Fast jede Idee lässt sich verwirklichen

Da es sich beim 3D-Druck um ein additives Verfahren handelt, sind Ihrer Fantasie keine Grenzen gesetzt. Wenn Sie sich etwas vorstellen können, lässt es sich meist auch realisieren. Das Material wird in sehr dünnen Schichten aufgetragen und vor Auftrag der nächsten Schicht ausgehärtet. Damit ist es tragfähig genug für den Aufbau beliebiger Formen. So lassen sich auch ausgefallene Ideen oder Teile realisieren, die aufgrund ihrer Details oder Geometrie mit anderen Methoden nicht umgesetzt werden können.

Reduzierung der Produkteinführungszeit

Der 3D-Druck zeichnet sich durch kurze Vor- und Durchlaufzeiten aus, denn dank leistungsfähiger CAD/CAM-Software geht der Prozess schon ab dem ersten Konzeptentwurf außerordentlich schnell. Ein fertiges Design oder auch ein Entwurf, bei dem Sie sich noch nicht ganz sicher sind, was daraus wird, wird an den 3D-Drucker übermittelt, damit Sie rasch ein dreidimensionales Modell in den Händen halten. Und schnelle Prototypenherstellung beschleunigt die Produkteinführung. Das ist besonders wichtig bei neuen Produkten, die nicht urheberrechtlich geschützt werden können. Hier kommt es darauf an, Ihr Produkt schnell auf den Markt zu bringen und Mitbewerbern zuvorzukommen, die Ihre Designs nachahmen könnten.

Weniger Risiko

Die Einführung neuer Produkte ist ein kostspieliger Prozess, der oft viel Zeit von Designern und Ingenieuren in Anspruch nimmt. Durch schnelle Realisierung Ihres Produkts lassen sich rechtzeitig vor der endgültigen Fertigstellung des Designs potenzielle Probleme erkennen und damit verbundene Risiken reduzieren. Die Verifizierung des Designs, vor der Investition in teure Formen, ist Gold wert. Ein 3D-gedruckter serienreifer Prototyp verschafft Sicherheit vor einer derart großen Investitionsentscheidung. Es ist wesentlich kostengünstiger, mit 3D-Druck einen Testprototyp anzufertigen, als eine vorhandene Form abzuändern oder neu zu konstruieren.

Einsparung von Kosten

Wie der Name schon sagt, geht das Rapid Prototyping schnell, wobei es natürlich auf die Größe und Komplexität des Designs ankommt. Und es eignet sich auch als ausgezeichnetes und schnelles Produktionsverfahren, das in der gnadenlosen Welt der Produktentwicklung wirtschaftlichen Sinn machen kann. Kurz gesagt, das 3D-Druckverfahren ermöglicht die Erstellung von Teilen und/oder Werkzeugen durch additive Fertigung, was sehr viel schneller geht als herkömmliche Maschinenbearbeitung.

Aufwendiges und detailreiches 3D-Objekt
3D-Druck ermöglicht – abhängig vom gewählten 3D-Druckverfahren – teils sehr aufwendige und detailreiche Formen (Bild © Protolabs)..

Klare Vermittlung Ihrer Vorstellungen

Der Versuch, das Produkt, das Ihnen vorschwebt, zu beschreiben, kann zu Missverständnissen führen, denn die Realisierung bleibt damit der Fantasie des Einzelnen überlassen. Und das ist besonders dann von Bedeutung, wenn Sie Geldgeber suchen. Eine bildliche Darstellung des Produktentwurfs ist 1000 Wörter wert und damit besser als eine Schilderung, aber ein greifbares Produktmodell ist mit Abstand das beste Kommunikationsmittel. Es gibt keine Missverständnisse mehr, wenn Ihre potenziellen Kreditgeber oder Kunden ein genaues oder zumindest sehr realistisches Modell des Produkts in den Händen halten.

Feedback

Ein realistisches Design kann Ihrer Zielgruppe nicht nur helfen, Ihre Vorstellungen nachzuvollziehen, sondern kann auch zu nützlichem Feedback über das aktuelle Design und eventuellen Änderungsvorschlägen anregen. Mit einem Prototyp können Sie den Markt testen, indem Sie ihn auf einer Fachmesse potenziellen Käufern oder Investoren zeigen. Dadurch, dass Sie die Reaktionen der Zielgruppe prüfen, bevor ein Produkt in die Fertigung geht, können Sie sich von seinem Marktpotenzial vergewissern.

Prüfung der Abmessungen

Wenn Sie eine Komponente haben, die zu anderen passen muss, können Sie durch Prototyping schnell ein dreidimensionales Modell fertigen, ohne in die vielleicht kostspieligen Materialien für das Endprodukt zu investieren. Sind Änderungen notwendig, ist schnell und zu niedrigen Kosten ein neues Modell gebaut.

Greifbares Design

Ein Designer formt ein geistiges Bild von seinem neuesten Werk, aber wenn es in greifbarer Form vorliegt, nimmt es ganz neue Dimensionen an. Wenn es darauf ankommt, dass ergonomische Aspekte und Passgenauigkeit stimmen, müssen Sie es anfassen, verwenden und in der Praxis ausprobieren können.

Ungewöhnliche Merkmale sind kein Problem

Bestimmte Profile oder Formelemente, zum Beispiel unregelmäßig geformte oder quadratische Öffnungen, bereiten bei echten Produkten Schwierigkeiten. Aber mit Rapid-Prototyping-Verfahren wie 3D-Druck lassen sie sich einfach und kostengünstig produzieren. Wenn Sie die Komponenten gedruckt haben, können Sie prüfen, ob das quadratische Loch wirklich benötigt wird, und es eventuell ändern, bevor Sie sich auf ein endgültiges Design festlegen.

Fehler lieber schnell und billig

Wenn Sie Ihr Design mit 3D-Druck realisieren und dann feststellen, dass es nicht wie gewünscht funktioniert oder einiger Änderungen bedarf, dann haben Sie nicht zu viel Geld für diese Erkenntnis ausgegeben… und das macht wirtschaftlichen Sinn, was jeden freut.

Experte für industrielle 3D-Drucker
Mit wachsender Verbreitung der 3D-Drucktechnologie steigt auch der Bedarf an Experten für die additiven Fertigungsmaschinen (Bild © Protolabs).
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