Die Top 10 Vorteile der additiven Fertigung

Verfasst von: Mike Gayette
  • 1/20/2021
  • Lesestoff : 4 min
Complex metal part produced with additive manufacturing.

Nutzen Sie schon die Vorteile der additiven Fertigung? Wir sind der Meinung, dass Sie unbedingt tun sollten.

Das Tempo der Innovation in der additiven Fertigung beschleunigt sich täglich. Die Geräte sind kostengünstiger und effizienter. Neue Materialien ermöglichen Teile, die mit den Eigenschaften von traditionell hergestellten Teilen konkurrieren und diese oft sogar übertreffen. Auch das öffentliche Interesse an diesen neueren 3D-gedruckten Produkten wächst.

Einfach ausgedrückt: Wenn Sie sich nicht mit additiver Fertigung beschäftigen, verpassen Sie und Ihre Kunden etwas. Werfen Sie einen Blick auf die wachsende Liste der Gründe.

1. Die Einstiegskosten sinken weiter

Man könnte befürchten, dass der Einstieg in ein neues Fertigungsverfahren eine hohe Anfangsinvestition erfordert, aber bei der additiven Fertigung ist das nicht der Fall. Die Einstiegskosten für additive Fertigung sinken weiter. Drucker in Industriequalität sind erschwinglich, ebenso die gängigen Materialien. Natürlich kosten spezialisierte Methoden und Materialien mehr, aber die gängigen Anforderungen und Projekte lassen, in der Regel, einen einfachen Einstieg zu.

2. Materialausschuss reduzieren und Energie einsparen

Die Kerndefinition des 3D-Drucks ist das methodische Hinzufügen von Material, bis ein Teil erstellt ist. Es beginnt mit dem Auftragen einer Grundschicht aus Material, dann werden weitere Schichten hinzugefügt, bis das Teil vollständig ist. Möglicherweise müssen Sie Grate oder Stützen, die das Teil während des Drucks halten, abfeilen, aber der Gesamtabfall ist minimal. Die Konsolidierung von Teilen für die Fertigung kann auch Energie- und Materialkosten sparen.

Multiple parts arranged in a print tray assembly for optimized additive manufacturing.
Mehrere Teile, die in einer einzigen Druckschacht-Baugruppe zusammengefasst sind, sparen Zeit und Materialkosten.

3. Prototypen kostet deutlich weniger

Schnelle Prototypen sparen viel Zeit- und schonen das Budget- dank additiver Fertigung. Die Kosten für eine CNC-Fräseinrichtung sind beträchtlich, und das subtraktive Verfahren verursacht hohe Materialkosten. Der Aufwand für einen additiv gefertigten Prototypen ist vergleichsweise günstiger.

Die Einsparungen summieren sich, wenn Sie verschiedene Versionen mit additiver Fertigung testen. Nehmen Sie die notwendigen Designanpassungen vor, drucken Sie ein neues Teil und Sie haben fast sofort den Beweis (oder auch nicht), dass Ihr aktualisiertes Design die Anforderungen erfüllt.

4. Kleine Produktionsserien erweisen sich oft als schneller und weniger kostspielig

Wenn Sie 10.000 oder mehr Exemplare eines einzigen, grundlegenden Teils benötigen, kann es sich lohnen, eine Form zu erstellen. Wenn Sie jedoch nur eine Handvoll desselben Teils benötigen, ist es wahrscheinlich schneller, sie zu drucken. Stellen Sie Designdateien, Drucker und Material zusammen, und schon sind Sie bereit. Bei kleineren Stückzahlen ist die additive Fertigung in puncto Geschwindigkeit und Wirtschaftlichkeit durch fast nichts zu übertreffen.

Hersteller von Kleinserien können mit additiver Fertigung viel gewinnen.

A group of printers produce car parts.
3D-Drucker, die Autoteile in Kleinserie herstellen.

5. Hohe Lagerbestände sind nicht mehr notwendig

Bei der traditionellen Fertigung haben Sie in der Regel ein Lager voller vorgefertigter Teile, auf die Sie zurückgreifen können, wenn Sie Ersatz benötigen. Und wenn Sie eine Rückrufaktion haben oder irgendwann ein besseres Design produzieren, werden diese alten Teile zu Schrott.

Mit der additiven Fertigung können Sie ein virtuelles Inventar haben. Sie behalten die Teileinformationen während des gesamten Produktlebenszyklus in der Cloud und drucken dann bei Bedarf. Das macht Lagerfläche, Personal und Stapel veralteter Teile überflüssig. Ihr CFO wird es Ihnen danken.

6. Es ist einfacher, ältere Teile wiederherzustellen und zu optimieren

Apropos Lagerhäuser... was ist, wenn Ihres das benötigte Altteil nicht mehr hat? Schlimmer noch, die Maschinen, die das Teil hergestellt haben, sind schon vor Jahren in den Ruhestand gegangen. Der Verlust des Kundenvertrauens kann sich auf Folgeverkäufe und Loyalität auswirken.

Additive Fertitung als Retter in der Not! Solange Sie die Spezifikationen oder Dateien haben (erinnern Sie sich an Cloud-PLM?), können Sie es mit ziemlicher Sicherheit in einem 3D-Drucker nachbilden. Durch die Umstellung auf ein virtuelles Teileinventar können Sie das alte physische Inventar schneller abschaffen, ohne sich bei verärgerten Endanwendern entschuldigen zu müssen.

7. Sie können die Teilezuverlässigkeit verbessern

Solange Sie diese alten Teile nachbauen, ist jetzt vielleicht ein guter Zeitpunkt, um Ihre Materialoptionen zu überdenken. Jedes Jahr werden neue Polymere, Metalle und Verbundwerkstoffe für die additive Fertigung verfügbar. Jetzt können Sie ein schwaches Teil durch etwas Stärkeres ersetzen. Stellen Sie bei Bedarf einfach ein zuverlässigeres Teil neu her und sparen Sie zukünftige Supportanrufe und Nacharbeitskosten.

8. Sie können eine Baugruppe in ein einzelnes Teil konsolidieren

Traditionelle, komplexe Teile erfordern mehr Fertigungsschritte sowie mehr Material- und Arbeitskosten. Die Zeit, um sie zu erstellen und zu montieren, ist länger und erhöht den Lagerbestand. Es gibt einen besseren Weg. Mit der additiven Fertigung können Sie die Baugruppe als ein einziges Teil drucken und so von Anfang bis Ende Geld und Zeit sparen. 

Metal gears printed as a single part using additive manufacturing.
Mit der additiven Fertigung können Sie mehrere bewegliche Teile in einem einzigen Stück drucken und so potenziell Zeit bei der Montage und Material sparen.

9. Es unterstützt in einzigartiger Weise neue KI-gesteuerte Designmethoden

Seit Kurzem nutzen Konstrukteure das von künstlicher Intelligenz gesteuerte generative Design, um Produkte zu erstellen. Sie geben einfach die Randbedingungen für ein Teil vor, z. B. Abmessungen, Materialien und Herstellungsverfahren. Die Technologie schlägt dann eine Reihe von Designs vor, die diese Anforderungen erfüllen. Das Ergebnis ist, dass die Designer weniger Zeit mit der Suche nach dem perfekten Design verbringen und mehr Zeit mit der Entwicklung.

Da die additive Fertigung leicht organische Formen herstellen kann, kann die generative Design-Engine Vorschläge für Designs machen, auf die nur wenige von uns selbst gekommen wären - und die dennoch den Spezifikationen entsprechen.

 


10. Es unterstützt in einzigartiger Weise Gitterstrukturen

Gitter wie Libellenflügel sind leicht und stark und mit herkömmlichen Fertigungsmethoden nur schwer zu realisieren. Additive Fertigung unterstützt auf einzigartige Weise Gitterstrukturen, die kompliziert und robust sind und weniger Material verbrauchen.

Für einzelne, massive Teile ist das Spritzgießen geeignet. Aber es bricht zusammen, wenn Gitter eingeführt werden. Zerspanung kann funktionieren, aber die Kosten sind unerschwinglich, wenn Sie Material aus mehreren Winkeln entfernen müssen.

Additive Verfahren setzen sich durch, vor allem wenn sie zusammen mit den oben erwähnten KI-gesteuerten Technologien eingesetzt werden. Zusammen schaffen sie verstärkte Teile und Baugruppen mit minimalem Gewicht und Materialkosten. Das spart Ihnen letztendlich Geld, sowohl bei der Herstellung als auch beim späteren Support.

Lattices optimize strength while keeping a part lightweight.
Gitterstrukturen können eine leichtgewichtige Lösung für ein sperriges Teil darstellen und so Gewicht sparen, ohne die Festigkeit zu beeinträchtigen.

Probieren Sie es selbst aus

Und da haben Sie es. Zehn große Möglichkeiten, wie die additive Fertigung zu qualitativ hochwertigeren Produkten führt und mehr lautstarke Fans Ihrer Produkte und Dienstleistungen schafft. Der Einstieg in die additive Fertigung ist einfacher und kostengünstiger als Sie denken, und wir hoffen, dass unsere Liste mit Tipps und Ideen Ihnen dabei hilft, den Schritt zu wagen.

Erfahren Sie mehr darüber, wie PTC Sie bei der Fertigungs-Optimierung unterstützen kann.

Tags:
  • Retail and Consumer Products
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  • Additive Manufacturing

Der Autor

Mike Gayette Mike Gayette ist ein Marketingexperte und freiberuflicher Autor mit Sitz in North Dakota. Er schreibt über technische Software, Marketingtechnologie, Kundenservice und Teambuilding. Er verbringt auch Zeit bei der örtlichen Humane Society als Hundeausführer und Katzenunterhalter.