3D-Drucker: So hoch sind die Kosten

Mittlerweile entwickelt sich der 3D-Druck zum wahren Trend und es beschäftigen sich nicht mehr nur Spezialistinnen und Spezialisten sowie Tüftlerinnen und Tüftler mit der zukunftsträchtigen Technologie. Immer öfter interessieren sich kleine und große Unternehmen sowie Private für den Kauf eines 3D-Druckers. Mit ihm lassen sich aus flüssigem oder festem Druckmaterial im Schichtverfahren dreidimensionale Werkstücke fertigen. Als Druckmaterial eignen sich je nach Modell unterschiedliche Kunststoffe, künstlicher Harz, Keramik, aber auch Sand oder Metalle. Einfache Einsteigermodelle sind bereits für unter 100€ zu haben. Allerdings sollte man an die günstigsten Modelle in Punkte Druckqualität und Druckzeit keine allzu großen Ansprüche stellen. Der Preis für in der Industrie verwendete 3D-Drucker kann dagegen durchaus im höheren sechsstelligem Bereich liegen. Mit den professionellen Druckverfahren lassen sich dann allerdings auch hochwertige Prototypen aus Metall, komplexe Komponenten für die Medizintechnik oder spezielle Einzelbauteile anfertigen. Aus der hohen Druckqualität resultieren natürlich entsprechend hohe Druckkosten, die solche Geräte für den privaten Bereich wenig interessant machen. Mittlerweile finden sich am Markt jedoch eine Menge vernünftige Drucker zu erschwinglichen Preisen, die in verhältnismäßig kurzer Druckzeit die gewünschten Schichthöhen erzielen und mit einer guten Druckqualität überzeugen. Die Handhabung neuer Drucker wird immer einfacher, weshalb sie immer öfter zum unverzichtbaren Zubehör in vielen Unternehmen und im privaten Wohnzimmer werden.

Vor dem Kauf eines 3D-Druckers sollten Sie sich in jedem Fall Gedanken darüber machen, was und aus welchem Material Sie eigentlich drucken möchten. 3D-Drucker gibt es für unzählige Anwendungsgebiete, was die Auswahl des passenden Gerätes nicht gerade erleichtert. Nicht jeder Drucker passt zu jedem Projekt. Mittlerweile sind 3D-Drucker längst im Alltag angekommen und immer mehr Firmen, aber auch Privatpersonen, investieren in die innovativen Produkte. Mit einem 3D-Drucker für einen guten Preis sind Ihrer Kreativität kaum Grenzen gesetzt. Mit ihm lassen sich nützliche und kuriose Objekte für einen guten Preis herstellen. Kleinere Drucke benötigen eine entsprechend kürzere Druckzeit als große. Eine kleine Schachfigur beispielsweise benötigt in etwa eine Druckzeit von einer Stunde bei Druckkosten von wenigen Cent. Verschiedene Ersatzteile, Spielzeug, diverse Haushaltsutensilien oder andere beliebige dreidimensionale Objekte selbst zu Hause herstellen, warum eigentlich nicht?

Das FDM (Fused Deposition Modeling) Modell ist bei dem Desktop 3D-Druckern weit verbreitet. Bei diesem Druckvorgang kann unterschiedliches thermoplastisches Druckmaterial, wie beispielsweise Kunststoff, verwendet werden. Der Kunststoff wird in einem Extruder, dem Herzstück des 3D-Druckers, erhitzt und schichtweise bis zur gewünschten Schichthöhe auf eine Arbeitsplatte gespritzt. Dabei hängt die Druckqualität des Druckvorgangs maßgeblich von der Qualität des Extruders ab. Je gleichmäßiger der Extruder das Druckmaterial auf die Arbeitsplatte spritzt, desto sauberer wird das fertige Werkstück. Nach dem Trocknen der miteinander verschmolzenen Schichten ist der 3D-Druck fertig und muss nur noch aushärten. Die Kosten für das Material beim FDM Druckvorgang sind verhältnismäßig günstig.

Kleinere Dekoartikel, Spielfiguren oder einfache Ersatzteile lassen sich mit dem FDM Druckvorgang auch im privaten Gebrauch mit geringen Druckkosten und relativ kurzer Druckzeit herstellen. Das FDM Druckverfahren bietet eine breite Auswahl an verschiedenem Druckmaterial mit geringen Materialkosten bis hin zu hochwertigen Kunststoffen. Darüber hinaus sind derartige 3D-Drucker einfach zu bedienen, allerdings auch für intensive Wartungsarbeiten anfällig.

Beim Resin 3D Druckverfahren wird flüssiges, lichtempfindliches Kunstharz im sogenannten Resin-Becken mithilfe eines UV-Lasers selektiv ausgehärtet. Der Druckvorgang wird so lange wiederholt, bis die gewünschte Schichthöhe erreicht ist. Mit dem bereits in den 1980er entwickelten 3D Druckvorgang lassen sich sehr feine und glatte Schichten von hervorragender Druckqualität erzeugen. Im Vergleich zu FDM 3D-Druckern sind Resin 3D-Drucker Modelle etwas teurer im Preis und daher im privaten Bereich noch nicht so häufig anzutreffen. Die Kosten des Materials liegen ebenfalls etwas höher, da die speziellen Kunstharze, die als Druckmaterial dienen, relativ teuer sind. Zu den relevantesten Druckverfahren dieser Technologie gehören SLA (Stereolithographie) und DLP (Digital Light Processing).

Beim Druckvorgang mit SLS Technologie (Selektives Lasersintern) wird ein Kunststoffpulver durch einen Laser aufgeschmolzen, wodurch die gewünschte Schichthöhe Lage für Lage aufgedruckt wird.

Einfachste Modelle oder Bausätze für einen 3D-Drucker erhalten Sie bereits für wenig Geld. Geschickte Bastlerinnen und Bastler können sich bereits ab dem Preis von ca. 100€ einen eigenen 3D-Drucker zusammenbauen. FDM Einstiegsmodelle mit einer brauchbaren Druckzeit und Druckqualität beginnen bei etwa 300€. Kleine Spielfiguren in einer Farbe, Dekoartikel oder sogar kleine Schmuckstücke lassen sich auch mit Desktop 3D-Druckern Modellen in den verschiedensten Materialien drucken. Professionellere Geräte mit einer besseren Druckqualität und einer größeren Druckfläche liegen zwischen 1.000€ und 3.500€.

Mit einem Ratenkredit, Onlinekredit oder einem Dispokredit lassen sich die Kosten eines 3D-Druckers leicht finanzieren, sollte Ihr Budget nicht ausreichen.

Resin Drucker sind in der Regel etwas teurer. Gute Einsteigermodelle inklusive der Geräte für die erforderliche Nachbehandlung der Drucke beginnen bei etwa 1.500€, wobei es auch hier nach oben hin kaum Grenzen gibt. Die Materialkosten für 3D Drucke sind im Vergleich zum FDM Drucker ebenfalls etwas teurer, zumal das Druckmaterial nicht einfach durch Kunstharze günstigere Marken ausgetauscht werden kann.

Neben den einmaligen Anschaffungskosten des Druckers spielen besonders die laufenden Kosten des Materials der Filamente – so wird das Druckmaterial genannt – für die Druckkosten eine große Rolle. Das Druckmaterial für den 3D-Druck ist vergleichbar mit der Tinte des Tintenstrahldruckers. Thermoplastische Kunststoffe, wie PLA oder ABS gehören zu dem am häufigsten verwendeten Druckmaterial. Beim Druckvorgang wird das erwärmte Thermoplastik formbar und weich; beim Abkühlen härtet es wieder aus.

PLA: Das aus Stärke hergestellte Druckmaterial ist in unzähligen unterschiedlichen Farben erhältlich. Da es schnell abkühlt, verzieht sich PLA kaum. Zudem ist es kompostierbar. Durch den niedrigen Schmelzpunkt von PLA sind die 3D-Drucke weniger hitzeresistent.

ABS: Das aus Erdöl hergestellte ABS ist widerstandsfähig und flexibel. Das kostengünstige Druckmaterial hat einen höheren Schmelzpunkt als PLA, verzieht sich jedoch beim Abkühlen. ABS sollte nur in gut belüfteten Räumen verwendet werden, da es während des Druckvorgangs einen unangenehmen Geruch nach verbranntem Plastik ausdünstet.

Qualitativ gutes Druckmaterial erhalten Sie bereits ab etwa 25€ pro Kilogramm. In entsprechenden Shops erhalten Sie das Druckmaterial auf eine Spule gewickelt – ähnlich einem dünnen Draht. Die Kosten des Materials können bei Spezialfilamenten allerdings erheblich teurer kommen.

Neben dem zur Verfügung stehenden Budget beeinflusst insbesondere der Anwendungsbereich die Entscheidung für einen bestimmten 3D-Drucker. Welche Eigenschaften sollen die gedruckten Objekte besitzen, welche Größe sollen sie haben, wie viel Wert wird auf die Druckqualität gelegt und nicht zuletzt welche Druckkosten entstehen? Vor allem anfangs kommen immer wieder Fehldrucke vor, welche sich auf die Materialkosten auswirken. 3D-Druck-Dienstleister könnten eine gute Alternative bieten, sofern nur gelegentlich ein 3D-Druck benötigt wird. Die Kosten liegen zwar meist etwas höher, allerdings bieten sie in der Regel eine gute Druckqualität. Wer sich jedoch intensiver mit 3D-Druck beschäftigen möchte und sich tiefer in die Materie einarbeiten will, sollte sich vor dem Kauf eines geeigneten Druckers folgende Fragen beantworten:

Wofür soll der 3D-Drucker genutzt werden?
Welche Eigenschaften sollen die Werkstücke besitzen?
Welches Druckmaterial wollen Sie verwenden?
Welches Druckverfahren eignet sich dafür?
Welche Druckqualität in welcher Druckzeit erwarten Sie?
Wie hoch ist Ihr Budget für die zu erwartenden Druckkosten?

Die Entscheidung für den richtigen 3D-Drucker ist gewiss nicht einfach zu treffen. Naturgemäß beeinflusst die Höhe des Preises maßgeblich die Qualität des Druckers. Mit einem kostengünstigen Ratenkredit lässt sich die Finanzierung einfach bewerkstelligen. Die Höhe der Druckkosten berechnet sich aus den Anschaffungskosten sowie den Wartungs- und laufenden Kosten für die Materialien. Nicht zuletzt müssen Sie noch den Stromverbrauch sowie allfällige Fehldrucke kalkulieren.

Für einen FDM Drucker sprechen die große Auswahl an vielfältigem Druckmaterial bei geringeren Druckkosten. Der Druckvorgang verlangt nur wenig Nachbearbeitung, allerdings verfügen die gedruckten Objekte nur über eine geringere Detailgenauigkeit.
Wer großen Wert auf einen hohen Detailgrad legt, ist mit einem SLA oder DLP Drucker besser beraten. Allerdings liegen die Druckkosten etwas höher und der zeitliche Aufwand für die Nachbearbeitung ist deutlich größer.

Je dünner die Schichthöhe, umso feiner wird das Druckobjekt. Die Druckzeit verlängert sich, je kleiner die einzelnen Schichthöhen sind. Die meisten Desktop FDM Drucker haben eine durchschnittliche Schichthöhe von 0,1mm bis 0,3mm. Die Schichthöhe bei SLA Drucker Modellen liegt bei bis zu 0,03mm. Je nach Größe des gedruckten Objektes muss man mit einer Druckzeit von einigen Minuten bis zu mehreren Stunden rechnen.

Ob sich Anschaffung eines eigenen 3D-Druckers lohnt, ist eine sehr individuelle Frage. Denn ob sich ein eigener 3D-Drucker bezahlt macht, hängt von verschiedenen Faktoren ab. Wer nur gelegentlich einen 3D-Druck benötigt, ist mit einem 3D-Druck-Dienstleister möglicherweise besser bedient. Bei regelmäßiger Verwendung des Druckers reduzieren sich die Druckkosten einzelner Objekte entsprechend, sodass sich die Anschaffung eines eigenen Druckers durchaus rechnen kann. Die Preise für einen hochwertigen 3D-Drucker inklusive Druckmaterial sind derzeit noch relativ hoch. Die Entwicklung dieser Technologie ist allerdings rasant, was sich zukünftig auch auf die Druckkosten auswirken dürfte. Für alle, die sich gerne mit der spannenden Thematik des 3D-Drucks beschäftigen und genug Platz sowie Druckzeit aufbringen können, kann der Erwerb eines heimischen 3D-Druckers bestimmt eine lohnende Angelegenheit werden. Die Technologie ist besonders anfangs vielleicht nicht ganz einfach zu durchschauen, allerdings macht sich der Aufwand meistens bezahlt. Schließlich handelt es sich beim 3D-Druck um eine zukunftsweisende Technik mit großem Potenzial.