Für Kunden, die sich im Alltag nicht mit dem industriellen 3D-Druck beschäftigen, ist es oftmals schwierig, direkt alle wichtigen Informationen über die Anforderungen eines Bauteils bereitzustellen. Immer wieder werden wichtige Details übersehen, die später zum Scheitern des Projekts führen. Wir werfen hier einen genauen Blick auf dieses Problem und erklären, welche die häufigsten Gründe sind. So können diese bei zukünftigen Projekten berücksichtigt werden.

Mindestanforderung an Wandstärken
Einer der häufigsten Fehlerquellen, warum 3D-Druck-Projekte scheitern, ist die mangelhafte Beachtung von Wandstärken. Dies kann dazu führen, dass das Bauteil nicht druckbar ist oder nicht die erforderliche Festigkeit aufweist. Wenn dies bereits bei der Konstruktion berücksichtigt wird, kann das Projekt schneller und erfolgversprechender umgesetzt werden.

Die minimale Wandstärke variiert je nach Material und Technologie, jedoch beträgt sie bei vielen additiven Fertigungsverfahren rund 1 mm. Eine allgemeingültige Regel: je härter das Material ist, desto geringer kann die minimale Wandstärke sein.

Erforderliche Wandstärken für häufig genutzte Technologien:
| Selektives Lasersintern (SLS) Materialien PA12, PA-GF oder PP Kunststoff: 1 mm
| Stereolithographie (SLA): 1 mm
| Selektives Laserschmelzen (SLM), Metalle: 1 mm
| Fused Deposition Modelling (FDM), Material Metalle: mind. 1,2 mm 
  im Idealfall ein Vielfaches von 0,4 mm (Größe der Düse)

Dicke Wandstärken bieten im Sinterprozess deutliche Vorteile. Häufig sind auch geringere Wandstärken möglich. Dies ist jedoch stark abhängig vom gewählten Material und der Bauteilgeometrie.

Erforderliche Toleranzwerte
Toleranzwerte sind wichtig, um die Funktionsfähigkeit und die Passgenauigkeit von Bauteilen sicherzustellen. Gib an, welche Abweichungen im Vergleich zu den geplanten Maßen zulässig sind. Wenn die Toleranzwerte nicht beachtet werden, kann es zu Problemen bei der Montage von Bauteilen und bei der Funktionsfähigkeit kommen.

Falls bei einem Bauteil exakte Toleranzwerte erforderlich sind, müssen diese Informationen bei der Bestellung mitgegeben werden. Toleranzwerte im 3D-Druck sind anderen Bedingungen unterworfen als in den herkömmlichen Fertigungsmethoden.

Im 3D-Druck bedeuten die Begriffe Toleranz, Genauigkeit, Präzision und Auflösung folgendes:

| Genauigkeit: Detailtreue einer CAD-Datei
Bei der Genauigkeit geht es darum, ob das 3D gedruckte Bauteil exakt den Massen in Ihrer CAD-Datei entspricht, d.h. wie groß die Abweichungen sind.

| Präzision: Zuverlässigkeit des additiven Fertigungsprozesses
Präzision bezieht sich auf die Wiederholbarkeit, wenn Bauteile mehrmals gedruckt werden. Ein Beispiel: Wie viele der 3D-Druck Bauteile entsprechen exakt den geforderten Maßen, wenn dasselbe Bauteil in einer 1000er Serie gedruckt wird.

| Toleranz: Spielraum für Abweichungen
Wie groß ist der Spielraum für Abweichungen? In welchen Fällen kann das 3D-Druck-Bauteil mit Abweichungen die Funktionalität noch perfekt erfüllen? Beispiel: Eine bewegliche, mechanische Baugruppe muss präziser produziert sein als ein additiv gefertigtes Gehäuse aus Kunststoff.

| Auflösung: wie dünn die einzelnen Schichten sein dürfen
Die Höhe der einzelnen Schichten, mit denen ein 3D-Drucker Bauteile herstellt. Mit FDM-Druckern können problemlos Schichthöhen von 0,1 mm gedruckt werden. Bei SLA-Druckern beträgt diese nur noch um die 25 µm.

Fehlende Materialkenntnisse
Fehlende Kenntnisse über die verfügbaren 3D-Druckmaterialien können ebenfalls zum Scheitern eines Projekts führen. Es ist wichtig, sich mit den Eigenschaften und Anwendungsmöglichkeiten der verschiedenen Materialien auseinanderzusetzen, um das richtige Material für das geplante Projekt auszuwählen.

Ein kompakter Überblick über Anwendungsfälle und passende Materialien:

| Für Serienbauteile: PA11 (SAF) oder xCE-black (DLP)
| Für funktionale Prototypen: DuraForm®HST (SLS)
| Für Prototypen, bei denen die Form getestet wird: PLA und PETG (FDM) und PA12 (SLS)
| Für Anwendungen in der Lebensmittelindustrie: PA12, chemisch geglättet (SLS) und GreenTEC (FDM)
| Für besonders robuste Bauteile: PA12 (SLS oder MJF), DuraForm HST (SLS)
| Für transparente Bauteile: ClearVue (SLA)
| Für Anschauungsmodelle, Behälter und Gefäße: PLA (FDM)
| Für Bauteile mit hoher Wärmeformbeständigkeit: DuraForm HST (SLS), xPEEK (DLP)

Mangelhafte 3D-Druckdateien
3D-Druckdateien mit Fehlern können nicht gedruckt werden. Das können zum Beispiel nicht sauber aufbereitete 3D-Scans sein, eine zu grobe Dateiauflösung, keine “Wasserdichtigkeit”, d.h. das Bauteil ist nicht in sich geschlossen, etc. Es ist wichtig, die 3D-Druckdateien sorgfältig zu prüfen vor einer Bestellung.

Auswahl günstiger 3D-Druckdienstleister
Die additive Fertigung ist eine junge Technologie. Es gibt sehr viele Anbieter, vor allem auch für Technologien wie FDM, wo die Drucker-Anschaffung relativ preiswert ist. So hören wir immer wieder mal von Fällen, wo man dachte, ein “Schnäppchen” zu machen. Im Nachhinein stellte sich jedoch heraus, dass die Qualität völlig unbrauchbar ist.

Denke daran: Bauteile, die in der Industrie oder im Maschinenbau zum Einsatz kommen, erfordern eine weitaus bessere Qualität als zum Beispiel Spielzeuge oder ähnliches. Dementsprechend ist es sinnvoll, die 3D-Druckteile bei einem Profi zu bestellen. Der Vorteil bei uns: Im Online-Rechner werden automatisch die Preise von mehreren Profi-Anbietern berechnet, und du erhältst das preisgünstigste Resultat und die erforderliche Qualität.

Fazit: Vermeiden die genannten 3D-Druck Fehler
Wenn du diese häufigen Fehler vor der nächsten Bestellung beachtest, wird auch dein Projekt zum Erfolg.