Lohnt es sich, in einen professionellen 3D-Drucker zu investieren?

Es gab einmal eine Zeit, als die additive Fertigungstechnologie von den meisten Menschen als die Technologie der Zukunft angesehen wurde. Professionelle 3D-Drucker kosteten Hunderttausende von Euro und die Druckqualität ließ zu wünschen übrig. Als die Patente für den 3D-Druck freigegeben wurden, erschienen hunderte von Unternehmen auf dem Markt, die sich mit dieser Technologie beschäftigen. Viele dieser Unternehmen begannen, billige Desktop-Drucker zu produzieren, was dazu beigetragen hat, dass die Technologie bodenständiger und und für den durchschnittlichen Max Mustermannzugänglicher geworden ist.

Autor: Michał Kowalczyk

Bis vor kurzem war ein Desktop-Drucker ein Drucker, der auf den Schreibtisch passte, eine offene Kammer hatte und aus PLA und einigen anderen anspruchslosen Filamenten druckte. Heute finden wir „Desktops” auf dem Markt, die mehr und mehr professionelle Funktionen bieten. Heutzutage haben diese Drucker eine geschlossene Kammer, sie erreichen immer höhere Temperaturen und sind aus guten Materialien gefertigt, so dass sie mehr Materialien unterstützen als die Modelle aus früheren Jahren.

Wenn also Desktop-3D-Drucker immer mehr zu einem relativ niedrigen Preis bieten, macht es dann Sinn, in eine professionelle 3D-Druckmaschine zu investieren, die oft ein Vielfaches davon kostet?

Ja, natürlich! Tatsächlich sind die beiden Druckertypen sehr unterschiedlich. Während Desktop-Drucker enorme technologische Fortschritte gemacht haben, war dieser Fortschritt bei Industriedruckern nicht weniger groß. Tatsächlich sind es vor allem die industriellen Drucker, die die Richtung für die gesamte Branche vorgeben. Diese Drucker sind mit den neuesten mechanischen, elektronischen und Software-Lösungen ausgestattet, die die Druckqualität, die Materialeigenschaften und die Benutzerfreundlichkeit deutlich verbessern.

Wie unterscheiden sich Desktop-Drucker von Industriedruckern?

• Der Hauptaspekt, der die Industriedrucker von den Desktop-Druckern unterscheidet, ist die Konstruktion der Drucker und die Qualität der verwendeten Komponenten. Industriedrucker haben eine sehr starre Struktur, die komplett aus Metall besteht. Dies ermöglicht zum einen wesentlich höhere Druckgeschwindigkeiten ohne Einbußen bei der Druckqualität, aber auch solche Dinge wie Gewindetrieb, Muttern mit Spielausgleich beeinflussen die Lebensdauer des Druckers selbst und die Tatsache, dass die Industriedrucker auch nach hunderten oder tausenden von nachgedruckten Stunden noch mit der gleichen Qualität drucken.
• Ein weiteres Merkmal, das die beiden Druckertypen unterscheidet und mit bloßem Auge sichtbar ist, ist die Lautstärke des Druckers. Desktop-Drucker haben typischerweise +/- 200 mm in jeder Achse, was einem Druckvolumen von 8 Litern entspricht. Die Industriedrucker, die in jeder Achse +/- 500 mm haben, haben ein Druckvolumen von 125 l, so dass wir Elemente drucken können, die 15-mal größer sind als bei einem Desktop-Drucker.
• Der 3D-Druck wird vor allem mit komplexen Geometrien in Verbindung gebracht, die für andere Fertigungstechnologien oft unzugänglich sind. Nicht jeder weiß jedoch, dass komplexe Formen, innere Strukturen ausschließlich den Industriedruckern vorbehalten sind, da diese mit zwei Druckköpfen ausgestattet sind. Und was geben sie? Sie geben uns die Möglichkeit, aus zwei verschiedenen Materialien zu drucken, unter anderem aus Trägermaterialien wie HIPS, das sich sehr leicht von unserem Modell ablösen lässt, aber vor allem aus wasserlöslichen Materialien wie ODS-20. Mit diesem Material können wir unzählige Kanäle und Splines in unserem Ausdruck erzeugen, da die Träger ausgespült werden können, indem wir den Ausdruck in ein Ultraschallgerät legen.
• Darüber hinaus sind die Industriedrucker mit einer geschlossenen und beheizten Arbeitskammer ausgestattet, die es uns ermöglicht, aus technischen Materialien zu drucken. Diese haben wesentlich bessere Festigkeitsparameter als Standardfilamente, benötigen aber auch wesentlich höhere Temperaturen in der Kammer während des Druckvorgangs. Aus diesem Grund ist eine beheizte Kammer so wichtig, um die Druckumgebung und die Materialschrumpfung kontrollieren zu können. Bei Desktop-Druckern liegt die Kammertemperatur in der Nähe der Umgebungstemperatur, wodurch die Auswahl an Materialien, die mit solchen Druckern kompatibel sind, begrenzter ist als bei Druckern für die Industrie. Zum Vergleich: Ein Desktop-Drucker kann normalerweise 3 bis 6 verschiedene Materialien bedrucken, während ein Industriedrucker bis zu 20 verschiedene Materialien bedrucken kann.
• Ein weiterer sehr wichtiger Aspekt ist die Maßhaltigkeit. Professionelle Drucker von guten Herstellern erreichen eine Genauigkeit von 0,2 % und bei richtiger Druckerkalibrierung sogar noch höher, während Desktop-Drucker eine Genauigkeit von 0,5 %-1 % haben. Während es bei kleinen Details nicht so sehr ins Gewicht fällt, beträgt die Maßabweichung beim Druck größerer Elemente, z.B. 200x200x200m, etwa 2mm. Die Maßgenauigkeit wird durch viele Faktoren beeinflusst – die Konstruktion des Extruders, die Qualität der verwendeten Komponenten oder die Treiber der Schrittmotoren, und diese Elemente sind bei Industriedruckern in der Regel viel höherwertig.
• Der letzte Punkt, für den Sie sich bei einem guten 3D-Drucker der Industrieklasse entscheiden sollten, ist der Support, der von den Herstellern solcher Drucker angeboten wird. Oftmals bezeichnen Hersteller ihre Geräte nicht nur als 3D-Drucker, sondern als Drucksysteme. Denn die Hersteller von Industrielösungen bieten unter anderem Hilfsmittel wie einen Trockner für Filamente, fertige Einstellungen für den Druck, aber auch Implementierungsschulungen zur Bedienung des Druckers und zur Einstellung der entsprechenden Druckparameter sowie zur Bearbeitung von Modellen an.

Viele Leute denken, dass der Industriedrucker zu schwierig für sie sein wird und sie ziehen es vor, ihr Abenteuer mit dem 3D-Druck mit etwas Billigerem und Einfacherem zu beginnen … nichts weiter ist falsch!

Ein Drucker an einem Industriedrucker hat viel weniger Aufgaben, als wenn er sein „Desktop”-Pendant benutzt. Das liegt daran, dass sie viele tolle Lösungen haben, wie z. B.: automatische Tischnivellierung, Netznivellierung, automatisches Anheben des inaktiven Kopfes oder automatische Düsenreinigung. Tatsächlich geschieht alles über das Bedienfeld, entweder am Drucker oder über eine spezielle Website, im Gegensatz zu einem Desktop-Drucker, der oft Grundkenntnisse und Eingriffe am Drucker erfordert.

Zusammenfassend lässt sich sagen, dass der größte Nachteil der professionellen Drucksysteme ihr relativ hoher Preis ist, da die Preise solcher Drucker bei 50.000 PLN netto beginnen und bei 200.000 PLN netto enden. Diesem Preis stehen jedoch spezifische Vorteile in Form von Zuverlässigkeit, Druckqualität, Zusatzleistungen und vielem mehr gegenüber.

Falls sich jemand noch fragt, ob es sich lohnt, eine teurere Lösung zu wählen, lautet die Antwort: Ja!

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