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3D-Druckanalysen von Multec - auch für Ihren Anwendungsfall
Im Folgenden finden Sie Beschreibungen zu den Kosten von 3D-Druckteilen, den Einflußfaktoren Maschinenstundensatz, Materialeinsatz und Tipps zur Kostenoptimierung.
Beispiel-Kostenanalyse:
Enthalten sind Angaben zur besten Druckbarkeit, ggf. Empfehlungen für eine Optimierung, mehrere Druckszenarien wie z.B. schneller Druck/beste Oberfläche und Kostenbeispiele für die Produktion mit einem Multirapdrucker.
Für eine Analyse Ihres Anwendungsfalls wenden Sie sich bitte am besten mit einer stl- oder Step-Datei und Ihren Wünschen bezüglich Festigkeiten, Oberflächen und Material an Diese E-Mail-Adresse ist vor Spambots geschützt! Zur Anzeige muss JavaScript eingeschaltet sein!
Es wird anhand des zweiteiligen Filamentspulenhalters untersucht, welche Herstellkosten in der Additiven Serienproduktion im 3D-Druck entstehen und wie im Vergleich dazu die Produktion im Spritzguß aussieht. Dieser Vergleich stellt die Maschinenstundensätze der Multirap Maschinen dar und bietet damit Einblicke in die Amortisation der Maschinen für eigene Anwendungsfälle. Sehr wichtig ist dabei, dass die Kosten der additiven Fertigung ab Stückzahl 1 die gleichen sind und somit kein Risiko und keine große Lagerhaltung ensteht. Ebenso sind Änderungen sofort und ohne Zusatzkosten umzusetzen. Dies ist im Spulenhalter ein sehr wichtiger Punkt, da öfter Spulen mit anderen Aufnahmedurchmessern eingesetzt werden müssen und so häufig Änderungen vorkommen.
Dagegen fallen beim Spritzguß von vornherein Formkosten an und es müssen große Stückzahlen abgenommen werden.
2. ANWENDUNGSFALL FILAMENTSPULENHALTER
Der zweiteilige Spulenhalter für Filamentspulen wird in Multirap Geräten eingesetzt, um die Spulen schnell zu wechseln und sicher beim Druckvorgang zu halten. Er hat einen Schnellverschluß, der mit einer Vierteldrehung schnell lösbar und schließbar ist.
Die aufgenommenen Spulen wiegen bis zu 3kg, es besteht kein hoher Festigkeitsanspruch, jedoch wird eine gute Schlagzähigkeit und Abriebfestigkeit gefordert.
Temperaturbeständigkeit wird bis zu 80°C gefordert, da die Spulen auch im beheizten Filamentraum des M800 eingesetzt werden.
3. Umsetzung im 3D-Druck
Das Bauteil ist sehr gut geeignet für die FFF-Drucktechnologie. Die Wandstärken sind in allen Bereichen gut dimensioniert, sodass sehr hohe Festigkeiten erzielt werden können.
Der Füllgrad wird mit 25% Infill gewählt, diese geringe Dichte optimiert die Druckdauer bei guter Festigkeit.
Stützmaterial ist nicht erforderlich, kleine überhängende Bereiche (z.B. Bohrungen) und Überhänge bis 50-55° können ohne Stützmaterial gedruckt werden.
Material Temperaturbeständiges, schlagzähes Multec-PLA-HT
Multec PLA-HT ist eine Eigenentwicklung mit optimalen Eigenschaften für den 3D-Druck. Das Material ist lebensmittelecht, hat eine geringe Schrumpfneigung und sehr gute thermische & mechanische Eigenschaften (z.B. 40% höhere Schlagfestigkeit als ABS, höhere Festigkeiten und Wärmeformbeständigkeit als PLA). PLA-HT ist sehr gut schleif- und lackierbar.
Im Durchschnitt haben Multec-Kunden im Jahr ca. 3.500 Betriebsstunden und schreiben die Maschine über 4 Jahre ab. Daraus ergibt sich ein Maschinenstundensatz für einen Multirap M500 von 4,04 €.
Die Maschinenstundensätze für andere Betriebsstunden und Nutzungsdauern können Sie nachstehender Tabelle entnehmen:
Ein durchschnittlicher Multec-Kunde hat im Jahr ca. 3.500 Betriebsstunden und schreibt die Maschine über 4 Jahre ab. Daraus ergibt sich ein Maschinenstundensatz für einen Multirap M800 von 5,70 €.
Die Maschinenstundensätze für andere Betriebsstunden und Nutzungsdauern können Sie nachstehender Tabelle entnehmen:
Fazit
3D-Druck versus Spritzguss
Beim kleineren Multirap M500 wird von durchschnittlichen Betriebsstunden pro Jahr in Höhe von 3.500 Stunden ausgegangen. Die zweite Variante zeigt einen Multirap M500 mit 5.000 Betriebsstunden pro Jahr. Hier ist ersichtlich, dass sich ab ca. 700-1.000 Stück der Spritzguß günstigere Stückpreise aufweist.
Beim größeren Multirap M800 wird von durchschnittlichen Betriebsstunden pro Jahr in Höhe von 3.500 Stunden ausgegangen. Die zweite Variante zeigt einen Multirap M800 mit 5.000 Betriebsstunden pro Jahr. Hier ist ersichtlich, dass sich ab ca. 500-700 Stück der Spritzguß als günstigere Produktionstechnologie erweist.
Break Even Spritzguss – 3D-Druck
Wie aus den Diagrammen ersichtlich erweist sich der Spritzguß ab 500 bis 1000 Stück (je nach Maschine und Betriebsstunden) als günstigere Technologie.
Darunter lohnt sich der 3D-Druck deutlich mehr, auch aus der Sicht der Liquidität und Lagerhaltung.
Ab Stückzahl 1 liegen hier die konstanten Kosten bei 17-38€, wogegen beim Spritzguß bei einer Bestellung von 1000 Stück sofort Aufwände in Höhe von 38.560€ entstehen
Produktionskapazität Stückzahl/Jahr
Bei den Geräten Multirap M500 und M800 können aufgrund der großen Druckfläche in einem Druckvorgang eine Serie von 10-20 Stück gedruckt werden.
Mit der Endlosdruck-Funktion kann somit ohne Benutzereingriff über eine Druckdauer von 60-120 Stunden auch über das Wochenende produziert werden. Daraus ergibt sich zwar keine Produktionsverkürzung, aber die Betriebszeit kann so 24/7 genutzt werden.
Bei den oben betrachteten Betriebsstunden von 3500h können 1400 Teile im Jahr produziert werden, also ist auch unter diesem Gesichtspunkt die additiven Fertigung sehr gut einsetzbar.
Multec ist sowohl mit Multirap 3D-Druckern als auch im Dienstleistungssektor in vielen Konzernen vertreten, die leider nicht alle genannt werden dürfen. Gern können wir Ihnen auf Anfrage Referenzkunden nennen.
Wir vermitteln Ihnen gerne Referenzkunden aus Ihrer Region, die Ihnen von ihren individuellen Erfahrungen und Vorteilen mit Multec und den Multirap-Produktionsmaschinen berichten. Wir beraten Sie auch gerne persönlich zur FFF-Technologie, unseren Produktionsmaschinen und zu Multec als Anwendungspartner an unserem Firmenstammsitz in 88636 Illmensee (Nähe Bodensee).
Das Fachmagazin Additive Fertigung vom Verlag X-technik berichtet ausführlich im Heft 10/2019 über den kosten-, zeit- und gewichtsparenden Einsatz des Multirap M500 in der Betriebmittelfertigung. Download Bericht hier.
ZF-Passau: "Durch den Einsatz der Additiven Fertigung erzielen wir signifikante Verbesserungen in der Durchlaufzeit bei der Betriebsmittelherstellung.
Zusätzlicher Nutzen liegt in der wesentlich günstigeren Herstellung und dem geringen Gewicht".
Im Folgenden finden Sie einen Auszug von zufriedenen Multec Referenzkunden, die mit einem oder mehreren Multirap-Produktionsmaschinen ausgestattet sind. Wie bedanken uns bei diesen Kunden ausdrücklich für die Genehmigung zur Veröffentlichung. Weitere Konzerne, Firmen und Forschungsinstitute, bei denen wir derzeit die Genehmigung zur Veröffentlichung beantragen, können wir Ihnen gern nennen, wenn der jeweilige Kunde zustimmt.
Der ZF-Konzern produziert in mehreren Werken
und mehreren Sparten mit unseren Großraumdruckern M500 und M800
Marc Engineering produziert mit 2 Maschinen M800
Dr. Claus Waldmann Geschäftsführer: "3D-Druck – universell und innovativ, die Lösung für eine flexible Umsetzung"
Mylcon Druckdienstleistungen
Mylcon 3D-Druck
In den Blätteräckern 8, 73527 Hussenhofen Germany
Tel.: +49 7171 1840569
Mail: Diese E-Mail-Adresse ist vor Spambots geschützt! Zur Anzeige muss JavaScript eingeschaltet sein!
Sporrer Metallbau GmbH
Sporrer Metallbau GmbH
Druckdienstleistungen in Oberschneidingunter anderem für die Automobil-Industrie
Zahnrad-Aufnahmedorn aus Edelstahl gedruckt mit dem neuen M4 Metal Multirap
Multec stellt hier den neuen Metalldrucker M4 Metal in Aktion vor. Es wird ein Zahnradhalter/Aufnahmedorn für die Serienproduktion bei ZF Passau gedruckt. Verwendet wird BASF Ultrafuse 316L gedruckt auf dem neuen Metall-Kombidrucker von Multec: M4 Metal, der ab März bei Multec erhältlich ist. Neben Metall kann dieser Drucker Kunststoff-Kombinationen mit bis zu 4 Kunststoffen verarbeiten. Mehr dazu:
Multec druckt und spendet für das Klinikum Friedrichshafen (Medizin Campus Bodensee) 100 Schutzmasken und Türöffner
Unser Druckerpark arbeitet zur Zeit 24/7 an der Produktion von Schutzschilden und Türöffnern für Ärzte und öffentliche Einrichtungen.
Wir bedanken uns sehr herzlich bei Prof. Dr. med. Volker Wenzel und Dr. med. Pascal Schepat für die tolle Beratung und die Zusammenarbeit, wie wir die Klinik bestmöglich unterstützen können.
Ein herzliches Dankeschön an das gesamte Team unseres Filamentpartners Fa. Herz GmbH und Herrn Franz-Josef Herz persönlich, die speziell hierfür Ihre Produktion kurzfristig gestoppt und auf unser dafür in Signalfarbe benötigtes PLA-HT umgestellt und gespendet haben.
Wir bedanken uns auch sehr herzlich bei Josef Prusa, Ungarn, der das Design der Schutzmasken in Zusammenarbeit mit Medizinern entwickelt und hervorragend optimiert hat.
Es freut uns sehr, dass wir hier direkt und gemeinsam mit unseren tollen Partnern helfen können, unsere Druckerfarm läuft Tag und Nacht für diese Serienproduktion.
Der allergrößte Dank geht an alle Ärzte und Mitarbeiter der Kliniken, Praxen und Gesundheitseinrichtungen, die in Corona-Zeiten so hilfsbereit und mit großem Einsatz für uns alle da sind.
Bei weiterem Bedarf aus anderen Kliniken, Arztpraxen oder öffentlichen Institutionen wenden Sie sich gern an Diese E-Mail-Adresse ist vor Spambots geschützt! Zur Anzeige muss JavaScript eingeschaltet sein!
Metalldruck mit Stützmaterial am Beispiel einer Achse
Mit dem M4 Metal wird am Beispiel einer Achse gezeigt, wie mit Stützmaterial gedruckt wird. Diese Stützen bleiben auch beim Entbindern/Sintern am Bauteil.
Gedruckt wurde mit BASF Ultrafuse 316L
XXL 3DBenchy Boat im Highspeed-Verfahren auf Multirap M800 von Multec
Das Video zeigt einen Timelapse vom Druck des XXL 3DBenchy Boats im Highspeed-Verfahren. Dieses wurde auf 600 x 310 x 480 mm vergrößert und konnte mit dem Highspeed-Druckkopf in nur 24 Stunden gedruckt werden.
Mit konventionellen Düsen hätte das Boot vergleichsweise 95 Stunden gedauert.
Dank des Highspeed Druckkopfs ist also eine Zeitersparnis von 75% möglich. Der Highspeed-Druckkopf wird ab Mitte 2020 für unsere Drucker Multirap M500 und M800 optional verfügbar sein.
Haben Sie Fragen zu Ihrem Anwendungsfall? Wir freuen uns auf Ihren Anruf! Tel. 0049-7558-949 999 0
Reifen mit Felge - Airlessprinzip - Multimaterialdruck
Der Reifen wurde mit Multec PLA Soft 120 auf einem Multirap M500 gedruckt und diente als erfolgreicher Prototyp, um die Einfachheit und Geschwindigkeit des 3D-Drucks flexibler Einzel- und Serienteile zu demonstrieren. Neu an diesem Reifen ist die Kombination von Felge, Reifen und Stützmaterial in einem Druckvorgang, ganz ohne Reinigungsfahrten, Nachbearbeitung oder Klebearbeiten.
Beim airless-Prinzip wird die „Luft“ als notwendiger Bestandteil des Reifens durch eine spezielle Wabenstruktur ersetzt. Basierend auf demselben Prinzip lassen sich auch andere Bauteile aus hochfesten und flexiblen Materialien in einem Druckvorgang erzeugen.
Haben Sie Fragen zu Ihrem Anwendungsfall? Wir freuen uns auf Ihren Anruf! Tel. 0049-7558-949 999 0
Großvolumiges Bauteil Trichter für Siemens mit Highspeed Druckkopf gedruckt
Unsere Entwicklung der leistungsstarken, extrem schnell druckenden neuen Düse zeigt im Anwendungsfall Trichter für eine Pulverdruck-Anlage eine Druckdauer-Reduzierung auf ca. 1/4 der bisherigen Druckzeit.
Hier wird ein 70cm hohes Bauteil in rund 10 Stunden gedruckt, im Vergleich dazu ein kleineres Bauteil mit herkömmlichen Düsen mit über 30 Stunden.
Da der Multec-Druckkopf über bis zu 4 Düsen verfügt, kann das Highflow-Hotend natürlich auch in Kombination mit feinen Düsen kurze Druckdauern mit guten Oberflächen produzieren.
Gedruckt wird ein Kundendruckteil der Firma Siemens, das auf der Messe Formnext ausgestellt werden wird.
Extrem schneller Highflow-Druckkopf Multirap M800 - Heckflügel Rennsport
Das Video zeigt einen Timelapse eines Heckflügels für den Rennsport gedruckt mit dem Multirap M800 Highflow-Druckkopf.
Dank des Highspeed Druckkopfs ist also eine Zeitersparnis von 75% möglich.
Druckdauer für die 80cm hohe Heckflügel-Hälfte ca. 11 Stunden, mit konventionellen Hotends waren es 42 Stunden.
Der Highspeed-Druckkopf wird ab Mitte 2020 für unsere Drucker Multirap M500 und M800 optional verfügbar sein.
Haben Sie Fragen zu Ihrem Anwendungsfall? Wir freuen uns auf Ihren Anruf! Tel. 0049-7558-949 999 0
Neues Tutorial Multi-Material-Druck mit Simplify3D
Multec zeigt in diesem Video, wie 4-fach 3D-Druck in Simplify3D konfiguriert und GCodes erzeugt werden. Gedruckt wird ein Robotergreifer mit gummiartiger Greiffläche, wasserlöslichen Stützmaterial und farbigem Logo.
Sie haben Anwendungsfälle für Kunststoff-Kombinationen, Gummi, elektrisch leitfähig, Gleitlagermaterial, Abriebfestigkeit etc.?
Sie wünschen Schulungen, Analysen Ihres Business-Case, Amortisationsberechnungen für Ihre Anwendungsfälle?
Melden Sie sich bei Multec: Tel. 0049-7558-949 999 0, wir rufen Sie gern zurück.
Oder mailen Sie uns: Diese E-Mail-Adresse ist vor Spambots geschützt! Zur Anzeige muss JavaScript eingeschaltet sein!
Kotflügelverbreiterung - vom 3D-Scan zum Funktionsteil
Am Beispiel einer individuell angepassten Kotflügelverbreiterung stellt Multec Ihnen Step by Step die Vorgehensweise vom 3D-Scan bis zur 3D-gedruckten Form und dem laminierten Funktionsteil vor. Gescannt mit Scan-in-a-box FX
Vollautomatischer Filamentwechsel am Beispiel A320 mit Spannweite 1,40m
Endlosdruckfunktion beim Multirap
Mit dem Multirap M500 und M800 kann durch die Endlosdruckfunktion ein Druck über bis zu 12 Kilo und damit mehrere Tage ohne Benutzereingriff und ohne Pause gedruckt werden.
Dies spart Kosten und Zeit - drucken Sie einfach über das Wochenende durch.....
Auch das Aufbrauchen von halbvollen Spulen - egal wieviel Material noch enthalten ist - der Multirap erkennt die leere Spule und wechselt ganz automatisch auf die nächste Spule.
Unser Airbus A320 wurde so gedruckt (siehe Video).
Video-Anleitung zum Modell- und Prozess-Handling in Simplify3D:
Modell-Import
Modell-Handling
Profil-Import
Optimieren von dünnwandigen Teilen
Die hier gegebenen Tipps zeigen mögliche Schwachstellen von dünnwandigen Druckteilen und erklären die Hintergründe hierzu. Damit ermöglichen wir Euch, dünnwandige Teile konstruktiv, im STL und vor allem in den Druckeinstellungen so zu optimieren, dass keine Lücken entstehen, die Festigkeit möglichst hoch ist und optisch ein gutes Ergebnis entsteht.
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