Was ist eine Kleinserie? Ratgeber zu Prozess und Stückkosten
Was unterscheidet eine Kleinserie vom Prototyp? Erfahren Sie, wie Prozessfreigabe, Prüfplanung, Wiederholbarkeit und Stückzahl im FDM-Druck zusammenhängen.
Ein Prototyp muss einmal stimmen. Eine Kleinserie muss jedes Mal stimmen, auf verschiedenen Maschinen, mit verschiedenen Filament-Chargen, über Wochen. Das ist ein anderes Problem, und genau daran scheitern die meisten FDM-Serienaufträge.
Was ist eine Kleinserie?
Eine feste Definition gibt es nicht. In der Praxis liegt die Kleinserie im 3D-Druck zwischen Prototyp und Massenfertigung: meist einige Dutzend bis einige tausend gleiche Teile, oft mit Nachbestellungen. Bei Kunststoffteilen ist es der Bereich, in dem sich ein Spritzgusswerkzeug noch nicht lohnt. Was als Kleinserie gilt, entscheidet also das Fertigungsverfahren, nicht die Stückzahl allein.
Wann FDM dem Spritzguss überlegen ist
Ein Werkzeug kostet einen vier- bis fünfstelligen Betrag und mehrere Wochen, bevor das erste Teil existiert. FDM hat keine Werkzeugkosten, entscheidend ist also der Schnittpunkt. Bei Bauteilen mittlerer Größe sind die Gesamtkosten im FDM meist bis irgendwo zwischen einigen hundert und einigen tausend Stück günstiger, und dauerhaft günstiger, wenn die Geometrie noch wandert oder mehrere Varianten parallel gebraucht werden.
Den Prozess fixieren, nicht nur die Datei
Für eine Serie fixieren wir mehr als die STEP-Datei: Düsendurchmesser, Schichthöhe, Wandanzahl, Füllung, Orientierung auf der Platte, Bauraumtemperatur und das Trocknungsregime des Filaments. Ändert sich davon etwas mitten in der Serie, ändern sich mechanisches Verhalten und Passung. Bestellt ein Kunde ein halbes Jahr später nach, ist dieser dokumentierte Parametersatz der Grund, warum Teil 500 identisch zu Teil 1 ist.
Für die Serie konstruieren, nicht für den ersten Druck
- Überhänge vermeiden, die Stützstrukturen brauchen: Stützen sind die größte Quelle für Oberflächenstreuung und Handarbeit pro Teil
- Kritische Bohrungen mit Aufmaß versehen und nachreiben, statt gedruckte Toleranzen erzwingen zu wollen
- Gewindeeinsätze statt gedruckter Gewinde verwenden, sobald eine Verbindung wiederholt montiert wird
- Die Wandstärke als ganzes Vielfaches der Extrusionsbreite auslegen, damit jedes Teil gleich gefüllt wird
- Das Bauteil einmal orientieren, passend zu Lastrichtung und Oberfläche, und diese Orientierung für die ganze Serie beibehalten
Prüfung, die mitwächst
Jedes Teil zu messen ist ab einigen Dutzend Stück nicht wirtschaftlich, nichts zu messen ist nicht akzeptabel. Wir legen mit dem Kunden eine kleine Zahl kritischer Maße fest, prüfen das Erstteil dagegen und danach stichprobenweise je Baujob. Tragende Teile bekommen zusätzlich eine visuelle Prüfung der Schichthaftung, denn ein delaminiertes Teil kann maßlich einwandfrei sein.
Stückkosten in der Serie
Die Maschinenzeit dominiert, Stückkosten sinken also vor allem durch dichtere Belegung der Bauplattform und kürzere Druckzeit, nicht durch günstigeres Filament. Ein Bauteil um wenige Millimeter in der Höhe zu kürzen oder ein stützintensives Merkmal zu entfernen spart oft mehr als ein Materialwechsel. Senden Sie die Geometrie, wir sagen Ihnen, welche Änderung den Preis bewegt.
Wir fertigen Serien von 50 bis mehreren tausend Teilen, mit dokumentiertem Parametersatz und einem Erstteil, das Sie vor dem Serienstart freigeben.
Wenn dieselben Teile regelmäßig nachbestellt werden, etwa als Abruf über mehrere Monate, ist das eher eine Lohnfertigung im 3D-Druck mit festgeschriebenen Fertigungsdaten.