Ersetzen 3D Drucker Werkzeugmaschinen?

Lukas Czaja | 22. April 2020

Sie benötigen ein metallisches Bauteil. Schnell haben Sie das Software Modell eingespielt und im Handumdrehen kommt das Bauteil aus dem 3D Drucker. Es fallen keine Späne. Verschwendung gibt es praktisch keine. Dies führt schnell zu der Frage: Ersetzen 3D Drucker klassische Werkzeugmaschinen? Dieser Blog prüft diese Frage auf drei relevante Vergleichskategorien: Nachhaltigkeit, Genauigkeit und Produktivität.

Nachhaltigkeit

Die Nachhaltigkeit hat bei der Fertigung von Bauteilen höchste Priorität

Hier hat der 3D Drucker gegenüber der Werkzeugmaschine eindeutige Vorteile. Während bei der Werkzeugmaschine Späne fallen und Kühlmittel eingesetzt werden, arbeitet der 3D Drucker trocken und ohne Verschnitt. Dies ist im Sinne des nachhaltigen Umweltschutzes ein klarer Vorteil für den 3D Drucker.

Genauigkeit

Hier hat die Werkzeugmaschine deutliche Vorteile. Denn 3D Drucker fertigen bestenfalls mit einer Genauigkeit von ca. ± 0,05 mm. Bei Werkzeugmaschinen ist die Genauigkeit zwar von folgenden Einflussfaktoren abhängig und daher schwer zu quantifizieren:

  • Geometrie
  • Kinematik
  • Statik
  • Dynamik
  • Thermologie
  • Tribologie

Das Ergebnis bleibt aber in jedem Fall eindeutig. Denn die Genauigkeit einer Werkzeugmaschine ist in jedem Fall höher.

Produktivität

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Werkzeugmaschinen eignen sich besonders in der Massenfertigung

Die Produktivität lässt sich als Verhältnis von Output zum eingesetzten Input definieren. Entsprechend spielt der Faktor Zeit eine entscheidende Rolle. Die Fertigungszeit pro Bauteil ist in der Werkzeugmaschine um ein Vielfaches kleiner als im 3D Drucker. Daher eignet sich der 3D Drucker zwar für Protoypen oder Kleinstserien. Bei Großserien und Massenfertigung ist die Werkzeugmaschine aber die deutlich bessere Wahl.

Fazit

Wir kommen zurück zu unserer Ausgangsfrage: Ersetzen 3D Drucker klassische Werkzeugmaschinen? Sagen wir: Es kommt drauf an.

Werkzeugmaschinen liefern eindeutige Vorteile in puncto Genauigkeit und Geschwindigkeit. Somit können sie besonders effizient in der Massenfertigung eingesetzt werden. 3D Drucker sind hingegen besonders nachhaltig, weil keine Späne entstehen und keine Kühlmittel eingesetzt werden müssen. Die Verschwendung ist minimal. Sie eignen sich ganz besonders für die Prototypenfertigung.

Abschließend können wir festhalten: Beide Technologien haben ihre Berechtigung. Kurz- und mittelfristig werden Werkzeugmaschinen nicht durch 3D Drucker ersetzt werden können. Spannend wird zu beobachten sein, wie sich der 3D Druck in den nächsten Jahren weiterentwickeln wird. Es gibt bereits jetzt Vorzeigeprojekte in der Luft- und Raumfahrt, die den Flugzeugbau revolutionieren könnten. Häufig handelt es sich – für den 3D Druck typisch – um Prototypen.

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