3D-gedrucktes Werkzeug fur den Spritzguss Mehr Leistung bei weniger Gewicht und kleineren Abmassen

摘要

Das bisherige Werkzeug besteht aus Formeinsatzen,Formplatten,Aufspannplatten und Normteilen.Die Abmessungen belaufen sich auf 125 x 125 x 130 Millimeter(Breite x Lange x Hohe)und etwa 60 Kilogramm Gesamtgewicht.Ziel des Projekts bei Toolcraft war,den Spritzgiessprozess hinsichtlich Zykluszeit zu optimieren sowie die Komplexitat der Baugruppe und des Entwicklungsprozesses zu vereinfachen.Hierbei profitiert das Unternehmen von der bereits vorhandenen Erfahrung im Bereich additive Fertigung.Aufgrund der hohen Fertigungsfreiheiten des metallischen 3D-Drucks legte der Konstrukteur den Einsatz neu aus und optimierte dessen Topologie entsprechend den vorhandenen Lasten und Anforderungen.Das Ergebnis ist eine komplett neue Form-kleiner,leichter und mit integrierter,konturnaher Kuhlung.Funktionalitat erhalten”Bestimmte Flachen galt es bei derTopologieoptimierungzu erhalten,um die Funktionalitat der Form zu gewahrleisten”,erklart Ralf Domider,Konstruktion und Simulation Metall-Laserschmelzen bei Toolcraft.”Spezielle Anforderungen,wie die Passgenauigkeit beider Teile zueinander,die Position des Auswerferpakts und die Anschlusse der Maschinenperipherie,mussten bei derTopologieoptimierung bereits berucksichtigt werden.”Zudem ist schon bei der Konstruktion die spatere Aufspannmoglichkeit fur Nacharbeiten in einem CNC-Bearbeitungszentrum zu beachten.Um die technologischen Vorteile der additiven Fertigung voll auszuschopfen,wurden Funktionsflachen,zum Beispiel ein konturnaher Kuhlkanal mit optimierter Querschnittsflache,in das Rohteil integriert.Eine weitere Herausforderung war der Bauteilverzug beim 3D-Druck in Metall.Die optimale Bauteilausrichtung und die jeweilige Supporterstellung setzt ein tiefes Prozessverstandnis und Erfahrung im Aufbereiten von Daten fur die additive Fertigung voraus und hat starken Einfluss auf den Bauteilverzug.Mit Hilfe der integrierten Prozesssimulation lassen sich diese Verzuge laut Unternehmen schnell und effizient berechnen.Somit werden Auschussbauteile oder Storungen im Baupro-zess bereits im Vorfeld vermieden.Das”First time right”-Prinzip ist ein wichtiges Indiz fur die technologische Reife der additiven Fertigung und ist vor allem fur industrielle Anwendungen von hoher Bedeutung.