Bachelorarbeit bestätigt Wirtschaftlichkeit von 3D-Fließbanddruckern im Vergleich zu klassischen 3D-Druckern
Der 3D-Fließbanddrucker One Pro vereint die Vorteile von additiver Fertigung und Serienproduktion
Kartesischer Druck vs. Fließbanddruck: Verglichen wurden ein Ring, ein Motorwinkel, eine Einlegsohle, ein Display-Gehäuse und ein Kabelkanal
Das in der Länge unbegrenzte Druckbett eignet sich für orthopädische Schuheinlagen in jeder Schuhgröße. Der abgewinkelte Druckkopf spart dazu Material und sorgt für eine besonders komfortable Oberfläche
Anschaffung besonders für Kleinserienbereich, KMUs und Einzelunternehmer rentabel
DüSSELDORF, NORDRHEIN-WESTFALEN, DEUTSCHLAND, February 8, 2023 /EINPresswire.com/ -- Im Vergleich zu klassischen 3D-Druckermodellen lohnt sich die Anschaffung eines 3D-Fließbanddruckers schon bei einer Stückzahl von wenigen tausend Objekten, besonders im Kleinserienbereich, für KMUs und Einzelunternehmer. Das ist das Ergebnis einer vom deutschen Startup iFactory3D in Auftrag gegebenen und betreuten Bachelorarbeit.Die Bachelorarbeit „Wirtschaftlichkeit und Anwendbarkeit von 3D-Fließbanddruckern in der Serienproduktion in produzierenden Unternehmen“, die im August 2022 im Studiengang Wirtschaftsingenieur Maschinenbau WIM der Hochschule Düsseldorf eingereicht wurde, analysiert die Wirtschaftlichkeit von 3D-Fließbanddruckern im Vergleich zu klassischen kartesischen Druckern. Anhand von fünf umzusetzenden Beispielobjekten (ein Ring, ein Motorwinkel, ein Gehäuse, eine Einlegesohle und ein Kabelkanal) wurde eine Wirtschaftlichkeitsrechnung erstellt und der Maschinenstundensatz ermittelt. Ergebnis: die variablen Kosten beim 3D-Fließbanddrucker (iFactory3D One Pro) waren jeweils niedriger als beim Vergleichsdrucker (Ultimaker S3 / S5). Alle fünf Objekte ließen sich mit dem 3D-Fließbanddrucker zu einem niedrigeren Stückpreis herstellen.
Der Grund: Durch den 45°-Druckwinkel wird beim 3D-Fließbanddruck weniger Material benötigt und es können komplexe Geometrien ohne Stützstrukturen gedruckt werden. Ein weiterer Pluspunkt des 3D-Fließbanddruckers ist die uneingeschränkte Länge des Bauraums. Wo für die Bachelorarbeit zwei kartesische Modelle für die Umsetzbarkeit der Objekte hinzugezogen werden mussten, konnte der 3D-Fließbanddrucker alle gewählten Bauteildimensionen bewältigen und am laufenden Band Objekte am Stück fertigen. Dadurch entfallen zusätzliche Personalkosten und Wartezeiten, denn der Fließbanddrucker kann wochenlang laufen und fortlaufend produzieren.
Beispiel Kabelkanal: 3D-Fließbanddrucker reduziert Druckzeit, Stückpreis und Personalkosten
Bei einem langen Druckobjekt wie dem Kabelkanal geht die hohe Ersparnis pro Stück darauf zurück, dass beim One Pro - im Gegensatz zum S3 oder auch dem größeren S5 von Ultimaker - die benötigten 1,50m am Stück durchgängig gedruckt werden konnten. Durch den Einsatz eines Fließbands anstelle eines starren und damit begrenzten Druckbetts ist den Dimensionen in z-Richtung keine Grenze gesetzt. Für den Bauraum des S3 wurde der Kabelkanal dagegen in insgesamt acht Stücke unterteilt, die in zwei Durchgängen gedruckt werden mussten, da nur vier gleichzeitig auf die Fläche passen. Ergebnis: die Druckzeit ist beim S3 um 66% länger. Zudem schlägt sich der jeweils notwendige Neustart des Druckvorgangs als Arbeitszeit mit entsprechender Entlohnung in den Prozesskosten nieder. Insgesamt ist der Stückpreis für das lange Bauteil auf dem S3 gut 3,5 mal so hoch wie beim One Pro 3D-Fließbanddrucker.
Bei der Produktion größerer Mengen kleiner Druckteile wie z.B. einem Ring (Abstandshalter) oder Motorwinkel auf einem kartesischen Drucker müssen die Objekte bei einer Maximalauslastung der Bauplatte nach gut 50 bzw. 30 gedruckten Stück manuell aus dem Bauraum entfernt werden. Dieser Schritt entfällt beim kontinuierlich durchlaufenden 3D-Fließbanddrucker, was wiederum Personalkosten spart.
Aufgrund der Einsparungen bei den variablen Kosten erreicht der One Pro im exemplarischen Vergleich immer einen Punkt, an dem die Gesamtproduktionskosten mit diesem Gerät günstiger sind. Der Ultimaker S3 hat rund 9% niedrigere Gesamtfixkosten, was dem geringen Preisunterschied bei den Anschaffungskosten entspricht. Dank geringerer Betriebskosten - sowohl für Personal als auch für Strom - und dem niedrigeren Materialverbrauch, rentiert sich jedoch der Einsatz des Fließbanddruckers je nach Objekt über kurz oder lang immer.
Artur Steffen, CEO von iFactory3D, sagte: “Ein 3D-Fließbanddrucker kann durch die mit ihm verbundene Automatisierung die Herstellungskosten erheblich senken und mit der Spritzgusstechnologie konkurrieren. Für KMUs und Einzelunternehmer lohnt sich also der Einsatz der 3D-Druck-Technologie in der Serienproduktion. iFactory3D bringt die automatisierte Serienproduktion in die additive Fertigung.“
Kontakt für weitere Informationen und Interviewanfragen:
Andrea Krug, Krug Communications Ltd, Tel. +44 (0)7740 245 867, Mail: andrea@krugcomms.com
Artur Steffen, CEO, iFactory3D, Mail: artur.steffen@ifactory3d.com
Über iFactory3D
Das 2020 von Artur Steffen und Martin Huber gegründete Unternehmen iFactory3D ist ein junges 3D-Technologieunternehmen und derzeit das einzige B2B-Unternehmen der Welt, das 3D-Fließbanddrucker entwickelt. Die Optimierung von Zulieferern und die Vereinfachung von Entwicklungsprozessen sind in der heutigen Zeit ein echter Game-Changer, der effektiv Zeit, Geld und CO2 spart. iFactory3D bietet immer mehr Branchen die Möglichkeit, wieder unabhängig und lokal zu fertigen und Innovationen zeitnah umzusetzen. Da sich die Welt der Produktion in Richtung Individualisierung, Anpassungsfähigkeit und lokale Standorte verlagert wird die agile Fertigung immer deutlicher zur Zukunft der Fertigungstechnik. Mit seinen innovativen Produkten automatisiert iFactory3D die additive Fertigung.
Artur Steffen
iFactory3D GmbH
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