Der 3D-Druck eröffnet enorme Möglichkeiten bei der Herstellung komplexer Bauteile. Je nach Technologie fallen jedoch sogenannte Stützstrukturen (auch Support genannt) an.

In diesem Beitrag erklären wir, warum und in welchen Verfahren Stützstrukturen benötigt werden und welche Vorteile insbesondere organische Stützstrukturen sowie wasserlösliche Stützmaterialien bieten.

Warum braucht man Stützstrukturen im 3D-Druck?

Beim additiven Fertigungsprozess wird ein Bauteil Schicht für Schicht aufgebaut. Bereiche, die in der Luft beginnen oder starke Überhänge aufweisen, benötigen während des Druckprozesses eine temporäre Unterstützung. Dies ist nicht bei allen Drucktechnologien der Fall. Deshalb hier eine kurze Übersicht, bei welchen Verfahren Stützstrukturen anfallen:

Verfahren	Stützstrukturen nötig?
Extrusionsverfahren (FDM)	Ja
Harzverfahren (SLA)	Ja
Pulverbettverfahren (MJF, SLS, Binder Jetting)	Nein
Metalldruck (SLM)	Ja

Für Technologien mit Stützstrukturen, gibt es folgende Szenarien, bei welchen Supportstrukturen anfallen:

• Überhänge ab ca. 45° (Faustregel)
• Brücken und freischwebende Elemente
• komplexe Innengeometrien
• Hohlräume oder bewegliche Baugruppen

Stützstrukturen stabilisieren das Bauteil während des Drucks, verhindern Verformungen und sorgen für eine saubere Oberflächenqualität. Nach dem Druck werden diese Strukturen wieder entfernt.

Stützstrukturen haben teilweise grosse Nachteile, was die Oberflächenqualität angeht. Zudem verlängern sie die Druckzeit und dementsprechend die Bauteilkosten zum Teil erheblich. Ein weitere Nachteil ist der daraus entstehende Aufwand, die Strukturen wieder zu entfernen. Auch das kann sich erheblich negativ auf die Kosten auswirken. Um diesen Nachteilen entgegenzuwirken, gibt es folgende Möglichkeiten.

Organische Stützstrukturen – Effizient, stabil und materialsparend

Eine der modernsten Entwicklungen im FDM-3D-Druck sind organische Stützstrukturen (oft auch „Tree Supports“ genannt). Statt klassischer blockförmiger Stützen wachsen diese Strukturen baumartig vom Druckbett zum Bauteil.

Vorteile organischer Stützstrukturen

✅ Deutlich weniger Materialverbrauch
Durch ihre verzweigte Form wird nur dort Material eingesetzt, wo es wirklich benötigt wird.

✅ Schnellere Druckzeiten
Weniger Material bedeutet kürzere Druckdauer und geringere Kosten.

✅ Einfachere Entfernung
Die Kontaktpunkte zum Bauteil sind minimal, wodurch sich die Supports leichter ablösen lassen.

✅ Bessere Oberflächenqualität
Weniger Kontaktflächen reduzieren sichtbare Support-Spuren am fertigen Bauteil.

✅ Ideal für komplexe Geometrien
Organische Supports erreichen Bereiche, die mit klassischen Stützen kaum zugänglich wären.

Gerade bei Designteilen, Prototypen oder funktionalen Bauteilen mit organischen Formen bieten diese Strukturen einen grossen Mehrwert.

Wasserlösliche Stützstrukturen – Perfekte Ergebnisse ohne Nacharbeit

Eine weitere hochwertige Lösung sind wasserlösliche Stützmaterialien. Dabei wird ein zweites Druckmaterial eingesetzt, das sich nach dem Druck vollständig in Wasser auflöst.

Typische wasserlösliche Materialien sind beispielsweise PVA oder BVOH.

Vorteile wasserlöslicher Stützstrukturen

✅ Keine mechanische Entfernung notwendig
Die Supports lösen sich im Wasserbad selbstständig auf.

✅ Perfekt für Innengeometrien
Auch geschlossene Hohlräume oder komplexe Kanäle können problemlos unterstützt werden.

✅ Maximale Oberflächenqualität
Da kein Abbrechen oder Abschneiden erforderlich ist, entstehen keine Beschädigungen.

✅ Ideal für Funktionsbauteile
Bewegliche Mechanismen oder ineinandergreifende Teile können direkt fertig gedruckt werden.

✅ Hohe Prozesssicherheit
Reduziert das Risiko von Bauteilschäden während der Nachbearbeitung.

Diese Technologie setzt ein Dual-Extruder-System voraus, eröffnet jedoch völlig neue Möglichkeiten im industriellen und professionellen 3D-Druck. Es ist jedoch zu beachten, dass das wasserlösliche Material verhältnismässig teuer ist. Zudem sind auch die Drucker mit Dual-Extruder-System teurer in der Anschaffung.

Wann welche Stützstruktur sinnvoll ist

Anwendung	Empfohlene Supportlösung
Standardbauteile	Klassische Supports
Komplexe Designteile	Organische Stützstrukturen
Sichtteile mit hoher Qualität	Organische Supports oder wasserlöslich
Innenkanäle & geschlossene Geometrien	Wasserlösliche Stützstrukturen
Funktionsmechanismen	Wasserlösliche Supports

Fazit: Die richtige Supportstrategie entscheidet über die Bauteilqualität

Stützstrukturen sind weit mehr als ein notwendiges Übel im 3D-Druck, sie sind ein entscheidender Faktor für Qualität, Effizienz und Wirtschaftlichkeit.

Während organische Stützstrukturen durch Materialeffizienz und einfache Entfernung überzeugen, ermöglichen wasserlösliche Stützmaterialien nahezu perfekte Druckergebnisse selbst bei extrem komplexen Bauteilen.

Wer das volle Potenzial des 3D-Drucks ausschöpfen möchte, sollte daher nicht nur das Bauteil, sondern auch die Supportstrategie gezielt planen. Teilweise können Bauteile auch so konstruiert werden, dass keine Stützstrukturen notwendig sind. Möglicherweise lohnt sich auch das Umstellen auf eine andere Drucktechnologie wie MJF, SLS oder Binder Jetting, bei der keine Stützstrukturen anfallen.

Selbstverständlich stehen wir Ihnen auch bei diesem Thema beratend zur Seite. Nehmen Sie mit uns Kontakt auf, wir helfen Ihnen gerne.