3D-Druck Gewicht berechnen: Volumen und Material
Bauteilgewicht im 3D-Druck berechnen: Volumen mal Dichte, typische Werte für PLA bis PA12-CF und warum Infill das Gewicht nicht einfach prozentual senkt.
Das Gewicht eines Bauteils wird oft früh gebraucht: für die Auslegung bewegter Teile, für Versand und Verpackung oder als grobe Grundlage für Materialkosten. Beim 3D-Druck gibt es dabei zwei verschiedene Werte, die häufig verwechselt werden: das Gewicht des massiven Körpers und das Gewicht des tatsächlich gedruckten Teils.
Den ersten Wert berechnet der kostenlose Bauteilgewicht Rechner direkt aus Volumen und Dichte. Für den zweiten liefert er bewusst nur eine grobe Spanne. Warum das so ist, steht in diesem Artikel.
Wie berechnet man das Gewicht aus Volumen und Dichte?
Die Formel ist einfach: Masse in Gramm = Volumen in cm³ × Dichte in g/cm³. Ein Teil mit 20 cm³ Volumen aus PLA mit einer Dichte von etwa 1,24 g/cm³ wiegt massiv 20 × 1,24 = 24,8 g. Dasselbe Teil aus PA12 mit etwa 1,01 g/cm³ wiegt rund 20,2 g. Wichtig ist die Einheit: CAD-Programme geben Volumen oft in mm³ an. 1 cm³ sind 1.000 mm³.
| Werkstoff | Dichte ca. (g/cm³) | Massiv bei 20 cm³ |
|---|---|---|
| PLA | 1,24 | 24,8 g |
| PETG | 1,27 | 25,4 g |
| ABS | 1,05 | 21,0 g |
| ASA | 1,07 | 21,4 g |
| TPU | 1,21 | 24,2 g |
| PA12 | 1,01 | 20,2 g |
| PC | 1,20 | 24,0 g |
| PA12-CF | 1,16 | 23,2 g |
Woher bekomme ich ein verlässliches Volumen?
Am genauesten ist die Masseneigenschaft im CAD-Programm, weil sie auf der exakten Geometrie beruht. Aus einer STL lässt sich das Volumen ebenfalls berechnen, aber nur, wenn das Netz geschlossen und konsistent orientiert ist. Hat das Netz Löcher, ist das Volumen nicht eindeutig definiert. Der Rechner zeigt in diesem Fall bewusst keinen Wert an. Außerdem gilt: STL speichert keine Einheit. Wurde in Zoll exportiert, ist das berechnete Volumen um den Faktor 25,4³, also rund 16.400, zu klein, wenn man Millimeter annimmt. Netzfehler und Einheiten prüft der STL-Prüfer.
Warum ist das Druckgewicht nicht Volumen mal Infill?
Ein FDM-Teil besteht nicht nur aus Infill. Außenwände, Böden und Decken werden massiv gedruckt, nur der verbleibende Kern wird mit dem eingestellten Muster gefüllt. Ein Teil mit 20 % Infill wiegt deshalb fast nie 20 % des Massivgewichts. Bei kleinen oder dünnwandigen Teilen machen Wände und Decken den größten Anteil aus, das Gewicht liegt dann nahe am Massivwert. Bei großen, kompakten Blöcken wirkt sich der Infill stärker aus.
Dazu kommen Stützstrukturen, die je nach Ausrichtung erheblich sein können, aber nach dem Druck entfernt werden. Der Rechner gibt deshalb eine Spanne aus: Die Untergrenze behandelt das ganze Volumen als Infill ohne Wände, die Obergrenze ist das Massivgewicht. Das reale Teil liegt dazwischen. Einen genauen Wert liefert nur der Slicer mit den tatsächlichen Druckeinstellungen.
Wie hängen Gewicht und Kosten zusammen?
Das Materialgewicht ist nur ein Teil des Preises. Druckzeit, Ausrichtung, Stützen, Nachbearbeitung und Prüfaufwand wirken oft stärker als einige Gramm Filament. Ein leichtes Teil mit vielen Überhängen kann teurer sein als ein schwereres, das ohne Stützen druckt. Welche Faktoren den Preis bestimmen, ist unter 3D-Druck Kosten beschrieben.
- Volumen aus dem CAD übernehmen oder aus einer geschlossenen STL lesen.
- Einheit prüfen: mm³ oder cm³, Millimeter oder Zoll.
- Dichte aus dem Datenblatt nehmen, wenn die Sorte feststeht.
- Massivgewicht für Auslegung und Versand verwenden, wenn ein Sicherheitswert gebraucht wird.
- Für das reale Druckgewicht den Slicer oder den Fertiger fragen.
Wenn Sie Gewicht und Preis für ein konkretes Teil brauchen, senden Sie die Datei. Im Angebot rechnen wir mit den tatsächlichen Druckeinstellungen.