Dieser Produktionsprozess erstreckt sich auf einen weiten Horizont von Vorteilen im Gegensatz zu konservativen oder traditionellen Herstellungsmedien. Diese Vorteile umfassen diejenigen, die Design, Zeit und Kosten entsprechen, zusätzlich.

1. Flexibles Design
Der 3D-Druck ermöglicht das Entwerfen und Drucken von mehr Verbunddesigns als bei herkömmlichen Herstellungsverfahren. Traditionellere Verfahren weisen Designbeschränkungen auf, die bei Verwendung des 3D-Drucks nicht mehr gelten.

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2. Rapid Prototyping

Eines der größten Probleme eines Designers ist es, ein Teil so effizient wie möglich herzustellen. Die meisten Teile erfordern eine große Anzahl von Herstellungsschritten, um mit traditionellen Technologien hergestellt zu werden. Die Reihenfolge dieser Schritte wirkt sich auf die Qualität und Herstellbarkeit des Designs aus.
Der 3D-Druck kann Teile innerhalb von Stunden herstellen, was den Prototyping-Prozess beschleunigt. Dies ermöglicht, dass jede Stufe schnell abgeschlossen wird. Im Vergleich zur Bearbeitung von Prototypen ist der 3D-Druck beim Erstellen von Teilen wirtschaftlich und schnell, da das Teil in Stunden fertiggestellt werden kann, sodass jede Konstruktionsänderung wesentlich effizienter durchgeführt werden kann.

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3. Print on Demand

Print on Demand ist ein weiterer Vorteil, da im Gegensatz zu herkömmlichen Herstellungsverfahren nicht viel Platz für die Lagerhaltung benötigt wird. Dies spart Platz und Kosten, da nicht in großen Mengen gedruckt werden muss, es sei denn, dies ist erforderlich.

Die 3D-Konstruktionsdateien werden alle in einer virtuellen Bibliothek gespeichert, während sie mit einem 3D-Modell als CAD- oder STL-Datei gedruckt werden. Dies bedeutet, dass sie bei Bedarf gefunden und gedruckt werden können. Änderungen an Designs können zu sehr wirtschaftlichen Kosten vorgenommen werden, indem einzelne Dateien bearbeitet werden, ohne dass veraltetes Inventar verschwendet wird und in Werkzeuge investiert wird.

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4. Starke und leichte Teile

Das hauptsächlich verwendete 3D-Druckmaterial ist Kunststoff, obwohl einige Metalle auch für den 3D-Druck verwendet werden können. Kunststoffe bieten jedoch Vorteile, da sie leichter als ihre Metalläquivalente sind. Dies ist besonders wichtig in Branchen wie der Automobilindustrie und der Luft- und Raumfahrt, in denen das geringe Gewicht ein Problem darstellt und zu einer höheren Kraftstoffeffizienz führen kann.

Außerdem können Teile aus maßgeschneiderten Materialien hergestellt werden, um bestimmte Eigenschaften wie Wärmebeständigkeit, höhere Festigkeit oder Wasserabweisung bereitzustellen.

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5. Schnelles Design und Produktion

Einer der Hauptvorteile der additiven Fertigung ist die Geschwindigkeit, mit der Teile im Vergleich zu herkömmlichen Herstellungsverfahren hergestellt werden können. Komplexe Entwürfe können aus einem CAD-Modell hochgeladen und in wenigen Stunden gedruckt werden. Dies hat den Vorteil, dass Designideen schnell überprüft und entwickelt werden können.

Wo es in der Vergangenheit Tage oder sogar Wochen gedauert hat, einen Prototyp zu erhalten, legt die additive Fertigung ein Modell innerhalb weniger Stunden in die Hände des Designers. Während die industrielleren additiven Fertigungsmaschinen länger brauchen, um ein Teil zu drucken und nachzubearbeiten, bietet die Fähigkeit, funktionale Endteile bei geringen bis mittleren Stückzahlen herzustellen, im Vergleich zu herkömmlichen Fertigungstechniken einen enormen zeitsparenden Vorteil.

6. Abfall minimieren

Die Herstellung von Teilen erfordert nur die Materialien, die für das Teil selbst benötigt werden, mit geringer oder keiner Verschwendung im Vergleich zu alternativen Methoden, die aus großen Stücken nicht recycelbarer Materialien geschnitten werden. Der Prozess spart nicht nur Ressourcen, sondern reduziert auch die Kosten für die abgelegten Materialien.

7. Kostengünstig

Als einstufiger Herstellungsprozess spart der 3D-Druck Zeit und damit Kosten, die mit der Verwendung verschiedener Maschinen für die Herstellung verbunden sind. Es können auch 3D-Drucker eingerichtet und für die Arbeit freigegeben werden, sodass die Bediener nicht die ganze Zeit anwesend sein müssen. Wie oben erwähnt, kann dieser Herstellungsprozess auch die Materialkosten senken, da nur die für das Teil selbst erforderliche Materialmenge ohne oder mit nur geringer Verschwendung verwendet wird. Der Kauf von 3D-Druckgeräten kann teuer sein. Sie können diese Kosten jedoch sogar vermeiden, indem Sie Ihr Projekt an eine 3D-Druckdienstleister auslagern.

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Die Herstellungskosten könnten in drei Kategorien unterteilt werden. Maschinenbetriebskosten, Materialkosten und Arbeitskosten.

Maschinenbetriebskosten:

Die meisten Desktop-3D-Drucker verbrauchen dieselbe Leistung wie ein Laptop. Industrielle additive Fertigungstechnologien verbrauchen viel Energie, um ein einzelnes Teil herzustellen. Die Fähigkeit, komplexe Geometrien in einem einzigen Schritt zu erzeugen, führt jedoch zu einer höheren Effizienz und einem höheren Turnaround. Die Maschinenbetriebskosten tragen in der Regel am wenigsten zu den Gesamtkosten der Herstellung bei.

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Materialkosten:

Die Materialkosten für die additive Fertigung variieren je nach Technologie erheblich. Desktop Die Auswahl an Materialien für die additive Fertigung erschwert die Quantifizierung eines Vergleichs mit der traditionellen Fertigung. Die Materialkosten tragen am meisten zu den Kosten eines Teils bei, das über die additive Fertigung hergestellt wird.

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Arbeitskosten:

Einer der Hauptvorteile des 3D-Drucks sind die geringen Arbeitskosten. Abgesehen von der Nachbearbeitung muss bei den meisten 3D-Druckern nur ein Bediener eine Taste drücken. Die Maschine folgt dann einem vollständig automatisierten Prozess, um das Teil herzustellen. Im Vergleich zur herkömmlichen Fertigung, bei der normalerweise hochqualifizierte Maschinisten und Bediener erforderlich sind, sind die Arbeitskosten für einen 3D-Drucker nahezu Null.

Die additive Fertigung in geringen Stückzahlen ist im Vergleich zur herkömmlichen Fertigung sehr wettbewerbsfähig. Für die Herstellung von Prototypen, die Form und Passform überprüfen, ist es erheblich wirtschaftlicher als andere alternative Herstellungsverfahren (z. B. Spritzguss) und häufig wettbewerbsfähig für die Herstellung einmaliger Funktionsteile. Herkömmliche Herstellungstechniken werden mit zunehmendem Volumen kostengünstiger und die hohen Einrichtungskosten werden durch die großen Produktionsmengen gerechtfertigt.

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8. Anpassung
Der 3D-Druck ermöglicht nicht nur mehr Gestaltungsfreiheit, sondern auch eine vollständige Anpassung der Entwürfe. Da sich die derzeitigen additiven Fertigungstechnologien durch den Bau einzelner Teile nacheinander auszeichnen, eignen sie sich perfekt für die einmalige Produktion.

Dieses Konzept wurde von der medizinischen und zahnmedizinischen Industrie für die Herstellung von kundenspezifischen Prothesen, Implantaten und zahnärztlichen Hilfsmitteln übernommen. Von hochwertiger Sportausrüstung, die perfekt auf Sportler abgestimmt ist, bis hin zu kundenspezifischen Sonnenbrillen und Modeaccessoires ermöglicht die additive Fertigung die kostengünstige Produktion von kundenspezifischen Teilen in einem Durchgang.

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9. Einfacher Zugang

3D-Drucker werden immer zugänglicher, da immer mehr lokale Dienstleister Outsourcing-Dienstleistungen für Fertigungsarbeiten anbieten. Dies spart Zeit und erfordert keine teuren Transportkosten im Vergleich zu traditionelleren Herstellungsverfahren, die im Ausland in Ländern wie China hergestellt werden.

10 . Umweltfreundlich

Da diese Technologie die Menge der verwendeten Materialverschwendung reduziert, ist dieses Verfahren von Natur aus umweltfreundlich. Die Vorteile für die Umwelt werden jedoch erweitert, wenn Sie Faktoren wie eine verbesserte Kraftstoffeffizienz durch die Verwendung leichter 3D-Druckteile berücksichtigen.

Subtraktive Herstellungsverfahren wie CNC-Fräsen oder Drehen entfernen eine erhebliche Menge an Material aus einem Anfangsblock, was zu hohen Abfallmengen führt.

Additive Fertigungsmethoden verwenden im Allgemeinen nur das Material, das zum Bau eines Teils benötigt wird. Die meisten Prozesse verwenden Rohstoffe, die in mehr als einem Gebäude recycelt und wiederverwendet werden können. Infolgedessen erzeugt der additive Herstellungsprozess sehr wenig Abfall.

Fairphone 3D-gedrucktes Zubehör, das auf Anfrage aus recyceltem Holzfasermaterial hergestellt wird

Die Zunahme der Anzahl additiver Fertigungsmaschinen in der Welt hat sich auch auf die Auslieferung von Prototypen auf Distanz ausgewirkt:

Da Tisch-3D-Drucker eine relativ kleine Lernkurve haben, um erfolgreich zu arbeiten, müssen Designs nicht an einen Experten gesendet werden, um hergestellt zu werden. Darüber hinaus ist der Platzbedarf eines industriellen additiven Fertigungssystems viel kleiner als der Platzbedarf einer traditionellen Produktionsstätte.

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Aus diesem Grund werden weltweit professionelle 3D-Druckdienste erstellt, auch an Orten, an denen die Landkosten hoch sind. Die Reduzierung der Versandanforderungen wirkt sich positiv auf die Umwelt aus. Dies, zusammen mit der Möglichkeit, Ersatzteile vor Ort zu drucken und herzustellen, führt zu einem viel geringeren CO2-Fußabdruck für die meisten Teile, die durch additive Fertigung hergestellt werden.

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