Filacoste

Was jeder Prozentsatz Füllung kostet

Was sich bei diesem Regler im Slicer wirklich für deinen Geldbeutel ändert — mit fertiger Geometrie und ohne Schätzungen.

Geschrieben von Álvaro Melgar Merenciano·

Eine offene Metallgitterstruktur vor dem Himmel, das Raster von unten gesehen.

Es ist die Einstellung, an der alle drehen, um zu sparen: die Füllung vor dem Druck von 20 % auf 15 % senken.

Das spart bei einem 50-mm-Teil 22 Cent. Und derselbe Regler, auf 100 % gezogen, macht dieses Teil 82 % teurer.

Beide Zahlen stammen aus derselben Tabelle, und sie erklären, warum fast alle die Füllung in die falsche Richtung verstellen.

Ein 50-mm-Würfel, von innen vermessen

Damit hier nichts geschätzt ist, benutzt der ganze Ratgeber dasselbe Teil: einen 50-Millimeter-Würfel mit 0,8 mm Wänden und Deckeln — das, was bei zwei Perimetern und vier Schichten zu 0,2 herauskommt.

Dieser Würfel nimmt 125 Kubikzentimeter ein. Die Hülle — Wände, Boden und Deckel — sind 11,62 cm³, der Hohlraum darin die restlichen 113,38 cm³. Die Füllung entscheidet nur, wie viel von diesem Hohlraum gefüllt wird.

Kunststoff eines 50-mm-Würfels nach Füllung, in PLA mit 1,24 g/cm³. Die Hülle bleibt immer gleich.
FüllungKubikzentimeterGramm
0 % (hohl)11,614,4 g
10 %23,028,5 g
15 %28,635,5 g
20 %34,342,5 g
25 %40,049,6 g
40 %57,070,6 g
50 %68,384,7 g
75 %96,7119,9 g
100 %125,0155,0 g

Schon die erste Zahl sagt einiges: so hohl er auch ist, der Würfel fällt nie unter 14,4 Gramm. Das ist der Teil der Rechnung, den dieser Regler nicht anfassen kann.

Was jeder Prozentsatz kostet

Trägt man diese Gramm in den Rechner ein, mit dem Tempo von 15 Gramm pro Stunde eines normalen Teils und den üblichen fünfzehn Minuten Handling:

Kosten und Preis des Würfels nach Füllung. PLA zu 20 €/kg, Drucker für 400 € mit 50 € Wartung, 15 Minuten Arbeit zu 12 €/h und 50 % Marge.
FüllungGrammZeitKostenPreis
0 %14,4 g0 h 583,45 €5,18 €
15 %35,5 g2 h 224,12 €6,18 €
20 %42,5 g2 h 504,34 €6,51 €
40 %70,6 g4 h 435,23 €7,85 €
100 %155,0 g10 h 207,89 €11,84 €

Du kannst jede der drei meistgenutzten öffnen und daran herumspielen: bei 15 %, bei 20 % oder bei 100 %.

Die Zeit in der Tabelle ist eine ehrliche Schätzung, kein Messwert: die richtige gibt dir dein Slicer beim Slicen. Die Gramm dagegen sind reine Geometrie.

Doppelte Füllung ist nicht doppelter Kunststoff

Hier liegt das Missverständnis. Von 20 % auf 40 % klingt nach Verdoppeln, und der Kunststoff vervielfacht sich nur um den Faktor 1,66: von 42,5 auf 70,6 Gramm.

Der Grund ist die Hülle. Bei 20 % sind diese festen 14,4 Gramm bereits ein Drittel der Summe, und der Prozentsatz wirkt nur auf die anderen zwei Drittel. Je niedriger die Füllung, desto schwerer wiegt der Teil, der sich nicht bewegt.

Nach unten dasselbe: von 20 % auf 0 % bleibt das Teil nicht bei nichts, sondern bei 14,4 Gramm, 66 % weniger Kunststoff. Mehr kann dir dieser Regler nie sparen — und auch das nur, wenn du das Teil komplett aushöhlst.

Die Regel also: die Füllung bewegt den Teil des Stücks, den du nicht siehst, und dieser Teil ist kleiner, als du denkst.

Ein Perimeter mehr kostet weniger als fünf Punkte Füllung

Willst du ein Teil, das hält, bringt die Einstellung nebenan mehr. Und das lässt sich am selben Würfel zeigen, denn ein zusätzlicher Perimeter verdickt die Hülle und verkleinert zugleich den Hohlraum.

Derselbe 50-mm-Würfel bei 20 % Füllung, nur mit anderer Perimeterzahl.
PerimeterWandHülleGanzes TeilKosten
20,8 mm14,4 g42,5 g4,34 €
31,2 mm21,3 g48,0 g4,52 €
41,6 mm27,9 g53,3 g4,68 €

Vergleich die beiden Arten, dasselbe Geld auszugeben. Ein ganzer zusätzlicher Perimeter bringt 5,5 Gramm und 18 Cent. Die Füllung um fünf Punkte zu erhöhen, von 20 auf 25 %, bringt 7,0 Gramm und 22 Cent.

Anders gesagt: Die komplette zusätzliche Wand ist billiger als eine Füllungsänderung, die man kaum merkt. Und das Material landet dort, wo es arbeitet — außen —, statt sich in einem Inneren zu verteilen, das niemand anfasst.

Festigkeitszahlen gebe ich dir nicht, die hängen von deinem Teil ab, aber die Richtung des Rats ist solide und die Kosten stehen hier: Wenn du zwischen mehr Füllung und mehr Perimetern schwankst, nimm die Perimeter.

Je größer das Teil, desto mehr entscheidet die Füllung

Alles bisher ist an einem 50-mm-Würfel gerechnet, und man sollte dazusagen: bei anderer Größe ändern sich die Verhältnisse komplett. Der Grund ist geometrisch: Die Hülle wächst mit der Oberfläche, der Hohlraum mit dem Volumen — und das Volumen läuft viel schneller davon.

Würfel verschiedener Kantenlänge, alle mit 20 % Füllung und derselben 0,8-mm-Wand.
WürfelGanzes TeilHülleAnteil der Hülle
20 mm3,7 g2,2 g59 %
50 mm42,5 g14,4 g34 %
100 mm294,9 g58,6 g20 %
200 mm2.172,9 g236,2 g11 %

Bei einem 20-mm-Teil sind 59 % des Kunststoffs Hülle: Egal, woran du drehst, die Füllung bewegt kaum etwas. Bei einem 200-mm-Teil sind es 11 %, und dann entscheidet die Füllung fast die ganze Rechnung.

Daraus folgt die Regel, die den ganzen Ratgeber zusammenfasst: bei Miniaturen ist die Füllung egal, bei großen Teilen das Erste, worauf man schaut. Und änderst du zusätzlich die Größe, kommt die dritte Potenz ins Spiel, die in warum doppelt so groß viermal so teuer ist steht.

Unter 20 % zu gehen lohnt kaum

Mit der Tabelle vor Augen sieht die Änderung, die alle machen, blass aus. Von 20 % auf 15 % sparst du 7 Gramm: 22 Cent Kosten, 5 %.

Für zweiundzwanzig Cent tauschst du ein Teil, das hält, gegen eines, das weniger hält. Ist das Teil dekorativ, ist das egal; kommt eine Schraube hinein oder soll es etwas tragen, ist es ein schlechtes Geschäft.

Und ein Detail macht es endgültig: Beim völlig hohlen Teil, das 3,45 € kostet, sind 3,00 € deine fünfzehn Minuten. Das sind 87 %. Du kannst den Würfel hohl lassen, und der Preis bewegt sich kaum — denn was du bezahlst, ist nicht der Kunststoff, sondern die Zeit fürs Abnehmen und Verpacken, die in was eine Stunde 3D-Drucker kostet aufgeschlüsselt ist.

100 % ist die einzige Entscheidung, die man merkt

Am anderen Ende sieht es völlig anders aus. Von 20 % auf 100 % geht der Würfel von 42,5 auf 155 Gramm und von 4,34 € auf 7,89 €: 82 % mehr.

Und die Zeit steigt von 2 h 50 auf über zehn Stunden. Das ist der Teil, der wirklich weh tut, denn das sind zehn Stunden belegte Maschine, die nichts anderes macht.

Der Druck mit 100 % hat seine Fälle — kleine Teile, die leiden werden, Gewinde, Sachen, die danach spanend bearbeitet werden —, aber er ist selten die Antwort auf „ich will, dass es hält“. Zwischen 20 % und 40 % steckt meist mehr Gewinn pro Euro als zwischen 40 % und 100 %.

Zur Festigkeit gebe ich dir keine Zahlen, denn das hängt von deinem Teil, deinem Material und der Belastung ab. Zu den Kosten schon: jeder Sprung von zwanzig Punkten oberhalb von 40 % kostet dich mehr als der davor, in Gramm und in Stunden.

Wo es sich doch bemerkbar macht: in Serien

Zweiundzwanzig Cent pro Teil sind Rauschen. Hundert Teile nicht.

Hundert 50-mm-Würfel, je nach Füllung, mit der du sie druckst.
FüllungFilamentSpulenMaschinenstundenKosten
15 %3,5 kg3,9237412 €
20 %4,3 kg4,7284434 €
40 %7,1 kg7,8471523 €
100 %15,5 kg17,21.033789 €

Zwischen 20 % und 100 % liegen 11 Kilo Filament und 355 € Unterschied. Und vor allem 749 Maschinenstunden: ein ganzer Monat Drucker im Dauerbetrieb, nur weil ein Regler höher stand.

Bei den Spulen in der Tabelle sind die 10 %, die nicht nutzbar sind, schon abgezogen, wie in wie lange eine 1-kg-Spule reicht erklärt.

Deshalb ist die Füllung eine Produktionsentscheidung und keine für das Einzelteil: bei einem Teil lohnt das Nachdenken nicht; bei hundert ist es das Erste, worauf man schaut.

Und wenn es schiefgeht, tut 100 % viermal so weh

Es gibt einen Preis hoher Füllung, der auf keiner Preisliste steht: das, was weggeworfen wird, wenn der Druck abbricht.

Ein Fehldruck kündigt sich nicht an, und meist kommt er spät, wenn das Teil schon weit ist. Das verlierst du, wenn er bei 80 % der Arbeit passiert:

Was in den Müll wandert, wenn der 50-mm-Würfel bei 80 % des Drucks fehlschlägt. Reiner Verlust: Kunststoff und Maschinenstunden, die nicht wiederkommen.
FüllungWeggeworfene GrammVerlorene StundenKosten des Fehldrucks
15 %28,4 g1,90,82 €
20 %34,0 g2,30,98 €
40 %56,5 g3,81,62 €
100 %124,0 g8,33,56 €

Derselbe Fehldruck kostet bei 100 % 3,56 € und bei 20 % 98 Cent: fast viermal so viel. Und es sind acht Maschinenstunden, die noch einmal anfallen, nicht zwei.

Das ändert die Rechnung von vorhin. Der Sprung auf 100 % macht das Teil nicht einfach 82 % teurer: Er vervielfacht auch, was dich jede Panne kostet — und lange Drucke gehen öfter schief als kurze, schon weil mehr Zeit bleibt, in der etwas passieren kann. Ursachen und Jahreskosten stehen in warum 3D-Drucke fehlschlagen.

Das Muster ändert die Zeit, den Kunststoff kaum

Unter dem Prozentsatz steht ein weiteres Menü, das Muster: Gitter, Gyroid, Wabe, Linien, kubisch. Und hier lohnt es sich, klar zu trennen, was ich weiß und was nicht.

Was ich sagen kann: bei gleichem Prozentsatz ist der Kunststoff praktisch derselbe. 20 % sind 20 % des Hohlraums, egal wie gezeichnet. Die Gramm der Tabelle oben gelten für jedes Muster.

Was sich ändert, ist die Zeit, und zwar deutlich: Muster, die in einem Zug durchlaufen, ohne die Düse zu heben, kommen schneller heraus als solche, die an jeder Kreuzung einen Sprung erzwingen. Wie viel schneller, hängt von deiner Maschine ab, und sagen tut es dir dein Slicer: Muster wechseln, neu slicen, Zeiten vergleichen.

Und weil Zeit Geld ist — Strom, Abschreibung und eine belegte Maschine —, ist das eine Änderung, die sich lohnen kann. Bei gleichen Gramm steckt der ganze Unterschied in den Stunden.

Was dieser Regler nicht löst

Drei Dinge liegen außerhalb der Füllung, und das sollte man wissen, bevor man sich mit ihr herumschlägt.

Die Wände. Du hast es oben gesehen: Damit ein Teil hält, bringt der Perimeter mehr und kostet weniger. Die Füllung ist nicht der Festigkeitsregler.

Die Stützen. Sie sind keine Füllung und können genauso viel wiegen. Sie laufen getrennt und wandern ganz in den Müll.

Die Größe. Kein Prozentsatz macht ein doppelt so großes Teil wett: dort vervielfacht sich der Kunststoff um das Achtfache, und das steht in warum doppelt so groß viermal so teuer ist.

Rechne es mit deinen Zahlen

Nichts davon muss man glauben: Dein Slicer sagt es dir in dreißig Sekunden.

Erstens. Slice dein Teil mit der Füllung, die du immer nimmst, und notiere Gramm und Zeit.

Zweitens. Ändere nur die Füllung, slice erneut und notiere wieder. Ohne sonst etwas anzufassen.

Drittens. Trag beide Zahlenpaare in den Kostenrechner ein und sieh dir den echten Unterschied in Euro an.

Meist erlebst du eine Überraschung wie in diesem Ratgeber: viel weniger als erwartet nach unten und viel mehr als erwartet beim Sprung auf 100 %.

Willst du die genaue Zahl für deinen Fall? Rechner für 3D-Druckkosten rechnet alles mit deinem Filament, deinem Stromtarif und deinem Drucker und legt dir das Angebot fertig zum Kopieren hin.

Häufige Fragen

Wie viel spart es, die Füllung von 20 % auf 15 % zu senken?

Bei einem 50-mm-Würfel 7 Gramm: 22 Cent Kosten, 5 %. Der Verkaufspreis sinkt um 33 Cent.

Das ist wenig, weil sich die Hülle des Teils nicht ändert: bei 20 % ist sie schon ein Drittel des Kunststoffs, und die Füllung wirkt nur auf den Rest.

Was kostet der Druck mit 100 % Füllung?

Derselbe Würfel geht von 42,5 auf 155 Gramm und von 4,34 € auf 7,89 €: 82 % mehr Kosten.

Und von 2 h 50 auf über zehn Maschinenstunden, was bei einer langen Serie das eigentliche Gewicht hat.

Verdoppelt doppelte Füllung die Filamentkosten?

Nein. Von 20 % auf 40 % vervielfacht sich der Kunststoff um 1,66, nicht um zwei, denn Wände und Deckel bleiben gleich.

Je niedriger die Ausgangsfüllung, desto weniger macht sich das Verdoppeln bemerkbar.

Welche Füllung ist die beste?

Für die Kosten ist es klar: 15 bis 20 % bei Dekoteilen, und höher nur, wenn das Teil arbeiten muss. Zwischen 20 % und 40 % zahlt sich jeder Euro am besten aus.

Für die Festigkeit gibt es keine einzige Antwort: Sie hängt vom Teil, vom Material und von der Belastung ab. Mehr Perimeter bringen meist mehr als mehr Füllung.

Ändert das Füllmuster den Preis?

Beim Kunststoff fast nicht: bei gleichem Prozentsatz sind die Gramm mit jedem Muster praktisch gleich.

Bei der Zeit schon, und Zeit ist Geld. Muster wechseln, neu slicen und die Stunden vergleichen, die dein Slicer angibt.

Wie viel wiegt ein hohles Teil?

Der 50-mm-Würfel mit 0 % Füllung wiegt 14,4 Gramm gegenüber 155 Gramm massiv. Das ist seine Hülle: 11,62 cm³ Wand, Boden und Deckel.

Unter diesen Wert kommt man über die Füllung nicht; man müsste Perimeter oder Schichten wegnehmen, und dann ist das Teil nicht mehr geschlossen.

Wie viel Filament brauchen 100 Teile je nach Füllung?

Hundert Würfel bei 20 % sind 4,3 kg und 284 Maschinenstunden; bei 100 % sind es 15,5 kg und 1.033 Stunden.

Zwischen diesen Extremen liegen 355 € und 749 Stunden: In einer Serie ist die Füllung das Erste, worauf man schaut.

Warum wiegt mein Teil mehr, als diese Tabelle sagt?

Weil die Tabelle ein Würfel ist und dein Teil eine andere Form hat: je mehr Außenfläche es für sein Volumen hat, desto mehr Hülle trägt es und desto weniger bestimmt die Füllung.

Die Gramm, die zählen, sind die aus deinem Slicer; die Tabelle zeigt, welchen Anteil davon du überhaupt bewegen kannst.

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