Por que a locução sem que não pode substituir dois pontos quando estes indicam explicação/causa?

Porque “sem que” introduz ideia de privação/condição e exige verbo no subjuntivo, mudando a relação entre as orações; já os dois pontos marcam explicação/causa sem essa alteração.

Os dois pontos ligam orações por relação explicativa/causal, com a segunda oração apresentando consequência ou caracterização da primeira.
“Sem que”, por sua vez, cria uma oração subordinada que expressa privação/condição e rege verbo no subjuntivo, alterando sentido e a adequação lógica entre as orações.

Exemplo:
Economizou por meses: conseguiu comprar o carro. (dois pontos = explicação/causa)
Economizou por meses sem que conseguisse comprar o carro. (com "sem que" = sentido diferente; verbo no subjuntivo e alteração do significado)