Vorrichtungen 3D drucken: Montagehilfen, Lehren, Greifer

Stand: April 2026 · Lesezeit ca. 5 Minuten

Warum Vorrichtungen ein ideales Einsatzfeld für FFF 3D Druck sind

Vorrichtungen sind Hilfsmittel, die in der Fertigung, Montage und Qualitätssicherung eingesetzt werden. Sie fixieren, positionieren oder prüfen Werkstücke — und sind damit in fast jedem produzierenden Betrieb zu finden. Das Problem: Jede Vorrichtung ist ein Unikat oder wird in sehr kleinen Stückzahlen benötigt. Konventionell werden sie CNC-gefräst oder aus Metall geschweißt — mit Kosten von mehreren hundert bis mehreren tausend Euro pro Stück und Lieferzeiten von Tagen bis Wochen.

FFF 3D Druck löst dieses Problem, weil er genau dort wirtschaftlich ist, wo konventionelle Verfahren versagen: bei Einzelstücken und Kleinserien mit komplexer Geometrie. Die Vorrichtung wird im CAD konstruiert, über Nacht gedruckt und am nächsten Morgen eingesetzt.

Typische Vorrichtungen aus dem 3D Drucker

Montagehilfen und Positionierlehren

Montagehilfen sorgen dafür, dass Bauteile in der richtigen Position und Reihenfolge zusammengeführt werden. In der manuellen Montage reduzieren sie Fehler und beschleunigen den Ablauf. Typische Beispiele: Positioniervorrichtungen für Klebeverbindungen, Fixierungen für Schweißbaugruppen und Ausrichthilfen für die Endmontage. Im Großformat lassen sich auch Montagehilfen für ganze Baugruppen in einem Stück drucken — ohne Teilen und Kleben.

Spannvorrichtungen

Spannvorrichtungen halten Werkstücke während der Bearbeitung in Position. Gedruckte Spannvorrichtungen eignen sich besonders für die Nachbearbeitung von 3D-gedruckten oder gegossenen Teilen, für die Prüfung in der Qualitätssicherung und als Werkstückträger für manuelle Arbeitsschritte. Mit faserverstärkten Filamenten wie PA6 CF erreichen sie die nötige Steifigkeit für wiederholte Beanspruchung.

Messlehren und Prüflehren

Gut-/Schlecht-Lehren prüfen, ob ein Werkstück innerhalb der Toleranz liegt. Sie werden auf das Sollmaß konstruiert und müssen selbst maßhaltig sein. FFF-gedruckte Lehren eignen sich für Toleranzen im Bereich ±0,2 mm — ausreichend für viele Prüfaufgaben in der Serienfertigung. Detaillierte Informationen zu erreichbaren Toleranzen finden Sie im Artikel Toleranzen im FFF 3D Druck.

Robotergreifer und Endeffektoren

Individuelle Greifer für Industrieroboter und Cobots gehören zu den wirtschaftlich attraktivsten Anwendungen. Jeder Greifer ist auf ein bestimmtes Werkstück angepasst — konventionell bedeutet das Einzelfertigung in Aluminium. Im 3D Druck lassen sich Vakuumkanäle, Anschraubpunkte und Formkonturen direkt integrieren. Das Ergebnis ist leichter als Metall, schneller verfügbar und bei Produktwechseln einfach neu gedruckt.

Schweißlehren und Biegeschablonen

In der Blechbearbeitung und im Rohrleitungsbau werden Lehren eingesetzt, um Winkel, Abstände und Positionen von Schweißnähten oder Biegungen zu definieren. Da sich diese Geometrien häufig ändern (Varianten, Revisionen), ist der 3D Druck hier besonders vorteilhaft: Eine neue Revision ist eine neue Druckdatei — kein erneuter Fräsauftrag.

Vorteile gegenüber konventioneller Fertigung

• Kosten: Die Werkzeugkosten entfallen komplett — es gibt kein Fräsprogramm, keine Einrichtezeit und keine Mindestmenge. Die Kosten pro Vorrichtung sinken auf einen Bruchteil der konventionellen Fertigung
• Durchlaufzeit: Vom CAD-Modell zur fertigen Vorrichtung in Stunden bis wenigen Tagen — statt Tagen bis Wochen beim externen Fertiger
• Designfreiheit: Komplexe Konturen, Hinterschnitte und integrierte Funktionselemente (Kabelführungen, Beschriftungen, Vakuumkanäle) sind ohne Mehrkosten realisierbar
• Iterationsfähigkeit: Eine Änderung an der Vorrichtung ist eine Änderung im CAD — der nächste Druck liefert die aktualisierte Version
• Gewichtsreduktion: Gedruckte Vorrichtungen sind deutlich leichter als Metallvarianten — besonders relevant bei Robotergreifern, wo jedes Gramm die Nutzlast beeinflusst

Materialwahl nach Anwendung

Die Materialwahl hängt von der Beanspruchung ab. Für den Vorrichtungsbau sind diese Filamente besonders relevant:

• PETG: Gute Schlagzähigkeit, chemische Beständigkeit, kostengünstig — für Montagehilfen und leicht belastete Vorrichtungen
• ASA: UV-beständig und witterungsfest — für Vorrichtungen im Außenbereich oder in der Lackiererei
• PA6 CF: Hohe Steifigkeit und Verschleißfestigkeit — für mechanisch belastete Spannvorrichtungen, Lehren und Greifer
• PC: Hohe Schlagzähigkeit und Temperaturbeständigkeit bis 130 °C — für Vorrichtungen in der Nähe von Wärmequellen
• PA6 CF HT / PPS CF: Für Temperaturen bis 200 °C bzw. 260 °C und aggressive Chemikalien — für Vorrichtungen in der Galvanik oder Lackierung

Eine vollständige Übersicht der Materialien finden Sie auf unserer Materialien-Seite. Hinweise zur Materialwahl nach Einsatzzweck bietet der Artikel Technische Kunststoffe im 3D Druck.

Anforderungen an den Drucker

Vorrichtungen stellen spezifische Anforderungen an den 3D Drucker:

• Bauraum: Viele Vorrichtungen überschreiten die Abmessungen typischer Desktop-Drucker. Ein Großformat-Drucker ermöglicht den Druck in einem Stück — ohne Teilung und Verklebung
• Maßhaltigkeit: Für Lehren und Positionierhilfen sind reproduzierbare Toleranzen entscheidend. Ein geschlossener Bauraum mit aktiver Temperaturregelung minimiert Verzug
• Materialkompatibilität: Faserverstärkte und technische Kunststoffe erfordern ein Hotend bis mindestens 300 °C und einen geschlossenen, beheizten Bauraum

Der CHX 350 erfüllt diese Anforderungen mit 880 × 422 × 943 mm Bauraum, 400 °C Hotend, aktiver Kammerheizung und automatischer Filamentkalibrierung.

Wirtschaftlichkeit: Ab wann lohnt es sich?

Bereits wenige gedruckte Vorrichtungen pro Monat können die Investition in einen Großformat 3D Drucker rechtfertigen — besonders wenn bisher externe Dienstleister für CNC-Teile beauftragt werden. Eine detaillierte Wirtschaftlichkeitsbetrachtung finden Sie im Artikel Lohnt sich ein industrieller 3D Drucker?