HP Multi Jet Fusion in der Praxis: Wo industrieller 3D-Druck heute wirklich Sinn macht

Was macht HP Multi Jet Fusion besonders?

Eine der ersten Fragen, die Arthur stellt, begegnet auch vielen Unternehmen, die sich erstmals intensiver mit pulverbasiertem 3D-Druck beschäftigen: Ist Pulverbett-3D-Druck nicht im Grunde immer das Gleiche?

Fabian erklärt deshalb zunächst den Prozess. Beim Multi Jet Fusion wird Kunststoffpulver schichtweise aufgetragen. Anschließend kommen flüssige Agents zum Einsatz. Ein Fusing Agent beeinflusst gezielt das Verschmelzen des Materials, während ein Detailing Agent die Randbereiche definiert und damit Kontur und Detailauflösung beeinflusst.

Für industrielle Anwendungen ist vor allem das Ergebnis entscheidend. MJF ermöglicht mechanisch belastbare Bauteile mit weitgehend gleichmäßigen Eigenschaften in unterschiedlichen Raumrichtungen und verbindet dies mit einer hohen Produktivität.

Damit wird schnell deutlich, warum Multi Jet Fusion längst nicht nur für Prototypen eingesetzt wird. Die Technologie eignet sich besonders dort, wo funktionale Kunststoffbauteile wirtschaftlich, reproduzierbar und ohne klassisches Formwerkzeug hergestellt werden sollen.

Das kann beispielsweise über Gewichtsreduzierung, Funktionsintegration, Individualisierung, kurze Lieferzeiten oder den Wegfall eines klassischen Werkzeugs geschehen.

Vom Werkstückträger bis zum Robotergreifer

Besonders greifbar wird die Folge dort, wo Arthur und Fabian die einzelnen Bauteile direkt in die Hand nehmen. Viele erfolgreiche industrielle 3D-Druck-Anwendungen sehen auf den ersten Blick gar nicht spektakulär aus – ihr Mehrwert steckt in der Funktion.

Werkstückträger, sogenannte Pucks, Greifer, Vorrichtungen und Bauteile für automatisierte Produktionsanlagen gehören zu den Anwendungen, bei denen additive Fertigung heute besonders nachvollziehbar wird.

Bei einem Robotergreifer spielt beispielsweise jedes Gramm bewegte Masse eine Rolle. Schwerere Komponenten bedeuten höhere Trägheit, mehr Energiebedarf und eine stärkere Belastung des gesamten Systems. Additive Strukturen können gezielt leichter ausgelegt werden.

Gleichzeitig lassen sich Funktionen integrieren, für die zuvor mehrere Einzelteile notwendig waren. Luftführungen oder Vakuumkanäle können direkt innerhalb eines Bauteils verlaufen. Das kann Montageaufwand reduzieren und die Konstruktion vereinfachen.

Arthur und Fabian zeigen genau diese hybride Denkweise an einem Greifer, bei dem Carbonplatten, gefräste Komponenten und MJF-Bauteile miteinander kombiniert werden. Jedes Verfahren übernimmt die Aufgabe, für die es am besten geeignet ist.

Wenn jedes Produkt ein bisschen anders sein muss

Orthesen, Prothesen, Schuhe oder Brillen zeigen eine andere Stärke der additiven Fertigung: individuelle Geometrien lassen sich herstellen, ohne für jede Variante ein eigenes Werkzeug zu bauen.

In der Orthopädietechnik trifft diese Stärke direkt auf die Anwendung. Jeder Mensch ist unterschiedlich. Körperbereiche können digital erfasst, am Computer angepasst und anschließend additiv gefertigt werden.

Damit verändert sich nicht nur das einzelne Bauteil, sondern die gesamte Prozesskette. Scan, Konstruktion, Software, Materialauswahl, Druck und Nachbearbeitung greifen ineinander. Der 3D-Drucker selbst ist nur ein Teil des Workflows.

Bei Consumer-Produkten kommt noch ein weiterer Punkt hinzu: Dem Endkunden ist zunächst egal, mit welcher Fertigungstechnologie ein Produkt hergestellt wurde. Er möchte ein besseres Produkt.

Der Mehrwert des 3D-Drucks muss deshalb über Passform, Design, Individualisierung, Funktion oder Performance entstehen. Die Technologie selbst ist kein Verkaufsargument, wenn das fertige Produkt dadurch nicht besser wird.

Wie dieser Workflow im Sanitätshaus konkret aussieht, zeigt die Folge #05 zur Orthopädietechnik.

Wann lohnt sich industrieller 3D-Druck wirklich?

Ob sich MJF lohnt, lässt sich nicht allein an einer festen Stückzahl festmachen. Entscheidend ist das gesamte wirtschaftliche Umfeld eines Bauteils.

Bauteilgröße, Geometrie, Material, Nachbearbeitung, Bauraumauslastung und Lieferzeit spielen ebenso eine Rolle wie Werkzeugkosten, Änderungswahrscheinlichkeit oder der spätere Ersatzteilbedarf.

Gerade im Vergleich zum Spritzguss reicht es deshalb nicht, nur den Stückpreis zu betrachten. Ein Werkzeug muss konstruiert, gefertigt, in Betrieb genommen und über Jahre vorgehalten werden. Ändert sich das Bauteil später oder werden nur noch wenige Ersatzteile benötigt, kann diese Struktur zusätzliche Kosten erzeugen.

Bei additiver Serienfertigung bleibt das Bauteil dagegen digital verfügbar. Es kann bei Bedarf erneut produziert und bei Änderungen direkt in einer neuen Version gefertigt werden. Deshalb sprechen Arthur und Fabian auch über On-Demand-Fertigung, digitales Ersatzteilmanagement und flexible Produktion.

Damit verändert sich auch die zentrale Frage. Sie lautet nicht mehr nur: „Kann dieses Bauteil gedruckt werden?“ Viel wichtiger ist: „Wird unser Produkt oder unser Prozess durch additive Fertigung besser?“

Was Arthur aus dem Gespräch mit Fabian Schuster mitnimmt

Nach mehr als einer Stunde mit unterschiedlichsten Anwendungen bleibt vor allem eine Erkenntnis: Industrieller 3D-Druck ist dann besonders stark, wenn nicht die Technologie selbst, sondern die konkrete Anwendung im Mittelpunkt steht.

Genau deshalb stellt Arthur im Gespräch immer wieder die Fragen, die auch in realen Kundenprojekten entscheidend sind: Welche Stückzahl ist sinnvoll? Welches Material passt zur Anwendung? Muss die Oberfläche nachbearbeitet werden? Kann Gewicht eingespart oder können mehrere Funktionen in einem Bauteil zusammengeführt werden?

Und vor allem: Ist 3D-Druck hier tatsächlich die beste Lösung oder wäre ein konventionelles Fertigungsverfahren sinnvoller?

Dadurch wird die Folge nicht zu einer reinen Präsentation der HP Multi Jet Fusion Technologie. Sie zeigt vielmehr, wie Unternehmen additive Fertigung heute betrachten können: Robotergreifer werden leichter und funktionaler, Luftführungen können integriert werden, Orthesen lassen sich individualisieren und Ersatzteile können bei Bedarf erneut gefertigt werden.

Kleinserien können ohne eigenes Spritzgusswerkzeug entstehen – und in vielen Fällen liegt die beste Lösung sogar in der Kombination aus 3D-Druck, Fräsen, Carbon und anderen klassischen Fertigungsverfahren.