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Industrieller 3D-Druck optimiert den Werkzeug- und Formenbau

Die Herstellung von Spritzgieß- oder Umformwerkzeugen gehört für viele Unternehmen zu den zeit- und kostenintensivsten Arbeitsschritten im Fertigungsprozess. Trotz hochpräziser Werkzeugmaschinen stoßen etablierte abtragende oder umformende Verfahren bei komplexen Geometrien häufig an ihre Grenzen. Die additive Fertigung bietet neue Chancen, Prozesse im Werkzeugbau zu optimieren und die Produktivität von Werkzeugen erheblich zu steigern.

Im konventionellen Werkzeugbau werden vornehmlich abtragende oder umformende Herstellungsverfahren eingesetzt, zum Beispiel Fräsen, Drehen oder Bohren. Diese gehen mit diversen verfahrensbedingten Einschränkungen für die Umsetzung einher, wie folgendes Praxisbeispiel verdeutlicht: Beim Formhärten oder Spritzgießen werden mitunter Werkzeuge mit integrierten Kühlkanälen benötigt. Durch sie wird ein Kühlmittel hindurch geleitet, um eine schnelle und gleichmäßige Wärmeableitung herbeizuführen. Solche Kanäle werden bislang in der Regel in das Werkzeug hineingebohrt – verfahrensbedingt funktioniert dies jedoch nur in einer geraden Linie. Bei anspruchsvollen Geometrien ist es daher kaum möglich, die Kühlkanäle gleichmäßig und nah an der Oberfläche des Werkstücks zu führen.

Verbesserte Funktionalität dank 3D-Druck

Da komplexe Formen im Inneren des Werkstücks mit Hilfe abtragender oder umformender Methoden nicht zufriedenstellend umgesetzt werden können, bleibt Verbesserungspotenzial oftmals ungenutzt. Hier offenbart sich eine der großen Stärken des Additive Manufacturing: Im 3D-Druck entstehen Objekte aus einem formlosen Ausgangsmaterial direkt aus CAD-Daten. Der schichtweise Aufbau benötigt keine zusätzlichen Werkzeuge und ermöglicht die Integration komplizierter Geometrien, die sich voll und ganz an der Funktionalität und dem Design des Bauteils orientieren.

Durch die optimierte Geometrie des Werkzeugs verbessert sich die Wärmeableitung, sodass Zykluszeiten beim Spritzgießen um durchschnittlich ein Drittel reduziert werden können. Gleichzeitig verbessert sich dank des geringeren Verzugs die Qualität der Spritzgießteile deutlich.

Auch Überhänge und Hinterschneidungen können in der additiven Fertigung realisiert werden: Während des Aufbaus werden die 3D-Objekte vom umgebenden Pulverbett und von manuell entfernbaren Supportstrukturen stabilisiert.

Werkzeuge aus dem industriellen 3D-Druck

  • ermöglichen eine gleichmäßige Wärmeableitung
  • verringern die Zykluszeit
  • steigern die Qualität der Spritzgießteile

Industrieller 3D-Druck auf dem PROTIQ Marketplace

Für die Herstellung des gewünschten 3D-Objekts wird lediglich ein druckfähiges CAD-Modell Ihres Werkstücks benötigt. Auf dem PROTIQ Marketplace kann die Produktion daher direkt nach dem Eingang der Bestellung starten. Ihr 3D-gedrucktes Bauteil für den Werkzeugbau erhalten Sie auf diese Weise bereits wenige Tage nach der Beauftragung.

Um die für Spritzgießwerkzeuge erforderliche Oberflächenqualität gewährleisten zu können, sollten alle Außenflächen Ihres 3D-Modells mit einem Aufmaß von 0,7 bis 1 mm versehen werden. Im Anschluss an die Produktion werden alle Bauteile konventionell nachgearbeitet und auf Maß gebracht. Im industriellen 3D-Druck entstehen außerdem nicht nur neue Objekte – auch beschädigte Werkzeuge können in einigen Fällen repariert werden. Wenn Sie mehr darüber erfahren wollen, wie Sie mit Additive Manufacturing Ihre Fertigungsprozesse optimieren können, kontaktieren sie uns!

3D-Druck – Vorteile für den Werkzeugbau

  • langfristig Geld sparen: geringere Zykluszeiten und bessere Bauteilqualität senken den Stückpreis des Serienprodukts
  • Neue Möglichkeiten entdecken: Designgesteuerte Konstruktion steigert das Innovationspotenzial
  • Schnell in der Produktion: Fertigung des 3D-Werkstücks startet direkt nach dem Eingang Ihrer Bestellung

Ihre 3D-Dateien sind bereits fertig?

Laden Sie einfach Ihre Daten hoch. Alle Dateien werden automatisch geprüft und für den Druck optimiert.


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Wir beraten Sie gerne persönlich zu Ihrem 3D-Projekt.