3D-Druck vs. traditionelle Bearbeitung für Rapid Prototyping

Der 3D-Druck macht täglich Schlagzeilen, da versierte Designer neue Wege finden, um diese sich entwickelnde Technologie für neue Anwendungen zu nutzen. Vielen Herstellern, Designern und Unternehmern fehlt es jedoch noch an einem umfassenden Verständnis dafür, wie der 3D-Druck ihr Geschäft verbessern kann. Prototyping ist einer der anspruchsvollsten Bereiche der Produktentwicklung, besonders in den heutigen wettbewerbsintensiven Märkten, in denen das Warten auf die Veröffentlichung eines fertigen Produkts Sie das gesamte Unternehmen kosten könnte. Die neuere Technologie des 3D-Drucks kann in einigen Punkten besser auf Ihre Bedürfnisse zugeschnitten sein.

Ursprüngliche Verwendung des 3D-Drucks

Warum eignet sich der 3D-Druck so gut für die heutigen Herausforderungen des Prototyping? Nun, das Prototyping ist der Hauptzweck, der die Entwicklung dieser Technologie überhaupt erst inspiriert hat. In der Tat, bevor der Begriff 3D-Druck geprägt wurde, war er nur als Rapid Prototyping bekannt. Die Konstrukteure der ersten 3D-Druckgeräte wussten, dass die additive Fertigung schneller und anpassungsfähiger ist als subtraktive Verfahren wie das CNC-Fräsen. Es dauerte einige Jahrzehnte, bis diese neue Art von Prototyping so weit verbreitet war, dass sie ihren neuen Namen erhielt, aber unabhängig davon, wie man es nennt, bleibt der 3D-Druck eine für das Prototyping optimierte Technik.

Erschwingliche Komplexität mit 3D-Drucken

Nicht nur, dass ganze Produkte komplexer werden, jedes Teil, das in ein fertiges Produkt einfließt, ist auch komplexer als je zuvor. Die CNC-Bearbeitungskosten steigen stetig mit der Komplexität der Konstruktion, aber der 3D-Druck hat nicht die gleiche Art von Anpassungen. Während einige Komplexitäten die Kosten für den 3D-Druck leicht erhöhen, ist es weitaus kostengünstiger, den 3D-Druck für hochkomplexe Prototypen einzusetzen, als sie bearbeiten zu lassen.

Schnellerer 3D-Druck

Unabhängig vom Material ist der 3D-Druck in den meisten Fällen schneller als das CNC-Fräsen. Auch wenn die tatsächliche Fertigungszeit für beide Verfahren exakt gleich ist, ist das Einrichten und Veredeln für den 3D-Druckprototypen wesentlich schneller. Dies macht einen großen Unterschied, wenn Sie mehrere Iterationen desselben Teils durchführen müssen, um ein paar Details richtig zu machen, oder wenn Sie mehrere Prototypen testen und dann Änderungen an jedem einzelnen Teil vornehmen möchten. Es gibt weniger Zeit zwischen den Versionen eines 3D-Druckprototypen, wodurch die gesamte Zeit bis zur Markteinführung verkürzt wird.

Leicht anpassbare 3D-Druckpläne

Es können Dutzende verschiedener Designer an der Entwicklung eines einzelnen Prototyps beteiligt sein, so dass es für alle eine Herausforderung ist, auf der gleichen Seite zu bleiben. Die meisten Software-Optionen zum Erstellen und Bearbeiten von Dateien für den 3D-Druck bieten Synchronisationsoptionen, um mit weniger Aufwand alles auf dem neuesten Stand zu halten. Die Modellierungssoftware für den 3D-Druck ist ebenfalls sehr fortschrittlich, bietet aber tendenziell eine benutzerfreundlichere Steuerung als die gleiche Software für die CNC-Bearbeitung. In vielen Fällen können die gleichen Dateien, die für die Bearbeitung erstellt wurden, für den 3D-Druck verwendet werden, ohne dass Änderungen vorgenommen werden müssen, nicht einmal die Konvertierung in einen anderen Dateityp. Wenn Sie ein versierter Konstrukteur sind, aber noch nie mit 3D-Drucken gearbeitet haben, werden Sie die Software leichter erlernen können als die Werkzeuge, die für die CNC-Maschinenplanung verwendet werden.

 
Anpassung an die Produktion mit 3D-Drucken

Während der 3D-Druck heute hauptsächlich für das Prototyping verwendet wird, expandiert er schnell in die Produktion von gebrauchsfertigen Teilen und Fertigprodukten. Es ist auch üblich, dass Unternehmen für die CNC-Bearbeitung bezahlen, um die ersten paar Sätze eines Produkts herzustellen, bis andere Formen der Fertigung entwickelt werden können, wie zum Beispiel spezielle Werkzeuge oder Formen. Dieser Einsatz ist wegen der hohen Kosten für die Herstellung der Teile so gering wie möglich. Der 3D-Druck kostet bei der Herstellung jedes Teils dasselbe, unabhängig davon, ob Sie es als Produkt oder Prototyp verwenden wollen. Wenn Sie versuchen, mit dem gleichen Service vom Prototyp zur Produktion zu gelangen und gleichzeitig die Kosten zu kontrollieren, gewinnt der 3D-Druck definitiv.

Weniger Abfall

Additive Verfahren wie der 3D-Druck machen das Beste aus jeder Unze Rohmaterial, die für die Erstellung eines Prototyps notwendig ist. Die CNC-Bearbeitung ist subtraktiv und verschwendet den größten Teil des Materials, das von der Ausgangsplatte oder dem Ausgangsblock weggeschnitten wird, wenn die Details in das Metall oder den Kunststoff geschnitzt werden. 3D-Drucken ist umweltfreundlicher und hilft Ihnen, Geld zu sparen, wenn Sie teure Materialien für bestimmte Prototyp-Features verwenden.

 
Nachbearbeitungsoptionen

Schließlich gibt es eine große Einschränkung beim 3D-Druck, die beim Prototyping nur selten eine Rolle spielt. Während der Metall-3D-Druck jetzt verfügbar ist, reagieren die so erzeugten Produkte nicht mehr so gut auf die meisten Nachbearbeitungen. Beim 3D-Drucken von Metall werden Metallpulver erhitzt, um sie zu versiegeln, daher ist es nicht immer eine gute Idee, mehr Wärme anzuwenden. Prototypen benötigen nur dann eine Metallbearbeitung, wenn es für das fertige Produkt notwendig ist. Die meisten frühen Prototypen werden daher am besten mit 3D-Druck erstellt, um Geld zu sparen, bis es Zeit ist, die Nachbearbeitung zu testen.

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