Materialverbrauch: drucken gegenüber zerspanen
Der 3D-Druck gilt als sparsam im Material, und meistens stimmt das auch. Ganz ohne Abfall geht es trotzdem nicht: Stützmaterial, Füllgrad, Fehldrucke und Strom zählen mit. Beim Material fällt der ehrliche Vergleich mit dem Zerspanen dennoch klar für den Druck aus.
Beim Materialverbrauch gewinnt der 3D-Druck in den meisten Fällen gegen das Zerspanen. Gedruckt wird Material nur dort aufgebaut, wo es hingehört; beim Fräsen und Drehen wird es aus einem größeren Block herausgenommen, und davon enden leicht 90 % als Späne. In der Luftfahrt heißt dieses Verhältnis buy-to-fly und liegt beim CNC-Fräsen oft um 10:1. Additiv kommt man unter 2:1. Fürs gleiche Teil geht also deutlich weniger Material durch die Maschine, und weil die Materialmenge einer der Preisfaktoren ist, merkst du das auch am Stückpreis.
„Meistens weniger“ ist aber nicht „nie etwas“. Rund um einen Druck geht ebenfalls Material verloren, und das ehrlich mitzuzählen gibt ein realistischeres Bild als die Ansage, beim Drucken fiele kein Abfall an. Der Vorteil des Verfahrens ist dabei ein geometrischer: er zählt am stärksten bei teuren Werkstoffen und bei komplexen Kleinserien. Für die Massenfertigung einfacher Kunststoffteile ist Spritzguss pro Stück oft die sparsamere Variante.
Wo beim Drucken Material hineingeht
Das Teil selbst: Das Material, das am Ende übrig bleibt, samt der gewählten Innenfüllung.
Stützmaterial: Stützen für Überhänge ab etwa 45° werden nach dem Druck abgenommen und sind in der Regel Abfall.
Füllgrad: Die Innenfüllung. Mehr Füllung heißt ein steiferes, aber materialintensiveres Teil. Die Festigkeit sitzt ja vor allem in den Wänden, deshalb reicht oft weniger.
Ausschuss und Fehldrucke: Ein Druck, der nicht sauber kommt, ist verlorenes Material. Eine Beurteilung der Datei vorher drückt das, null wird es aber selten.
Wie du den Verbrauch niedrig hältst
Sparsam mit Material umgehen und beim Stückpreis sparen sind fast dieselbe Sache. Die Entscheidungen, die den Materialverbrauch drücken, drücken meistens auch den Preis:
- Den Füllgrad zur Funktion passend wählen. Selten muss ein Teil massiv sein; oft genügt eine leichte Füllung mit genügend Wänden.
- Stützmaterial über die Ausrichtung begrenzen oder über einen Entwurf mit weniger Überhang — bis etwa 45° trägt sich eine Wand selbst.
- Die Schichthöhe nicht feiner setzen als nötig. Eine gröbere Schicht braucht weniger Druckzeit und damit weniger Strom.
- Ausschuss vermeiden: bei einer Serie zuerst ein einzelnes Teil laufen lassen. Ein Material, das sich leicht drucken lässt, hilft dabei — PLA verzieht sich weniger als ABS.
Wir schauen die Datei vor dem Druck an. Das senkt die Zahl der Fehldrucke, ausschließen lässt sich Ausschuss damit nicht.
Strom bei FDM und SLA, indikativ
Material ist der eine Teil, Strom der andere. Größenordnungen aus Branchenmessungen am Desktop-Gerät; Industriemaschinen ziehen mehr.
Die Stromseite gehört dazu
Ein Drucker zieht Strom, und ein langer Druck mit feiner Schicht läuft länger als ein schneller, gröberer. FDM liegt indikativ bei 0,05–0,25 kWh pro Stunde, das beheizte Druckbett ist dabei der größte Posten. SLA zieht etwas weniger, weil kein Bett geheizt wird — dafür kommen Waschen und Nachhärten dazu. Ein Druck über sechs Stunden kostet grob eine halbe bis dreiviertel Kilowattstunde. Ein einzelnes Teil verursacht dabei fast denselben Maschinen-Overhead wie eine volle Platte, deshalb sind lauter Einzeldrucke pro Stück die schlechteste Variante.
Die Folgerung bleibt halt dieselbe: gezielt fertigen, Schichthöhe und Füllung auf die Funktion abstimmen statt aufs Maximum zu gehen, Teile zusammen auf eine Platte legen. Darin liegt auch der eigentliche Vorteil des Verfahrens: es wird nur aufgebaut, was gebraucht wird.
Stützmaterial und gelegentliche Fehldrucke gehören zum Verfahren. Der ehrliche Vergleich mit dem Zerspanen lautet: Drucken vergeudet meistens weniger Material (buy-to-fly um 10:1 beim CNC-Fräsen). Er lautet nicht, dass Drucken abfallfrei ist oder von sich aus weniger Strom braucht.
Was beim Material für den Druck spricht
- Material nur dort, wo es gebraucht wird
- Meistens deutlich weniger Abfall als beim Zerspanen
- Der Füllgrad macht Teile leichter
- Es entsteht nur, was gebraucht wird
Was dagegen zu halten ist
- Stützmaterial ist in der Regel Abfall
- Fehldrucke kosten Material
- Strom pro Stück hoch bei Einzeldrucken
- Spritzguss sparsamer bei großen Stückzahlen
Häufige Fragen zum Materialverbrauch
Weiterlesen
Vom Verbrauch zu der Frage, was danach mit dem Material passiert.
Nach dem Hochladen im Drucktool siehst du den Preis sofort. Wir schauen Füllgrad, Stützmaterial und Ausrichtung gern an und sagen, wo sich Material sparen lässt. Die Lieferzeit ist in der Regel 7–10 Arbeitstage und wird bei der Bestellung bestätigt.