Das Werkzeug ist das Dopamin fürs Spritzgießen

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Hartmetall-Werkzeugfabrik Paul Horn GmbH

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AGTOS Gesellschaft für technische Oberflächensysteme mbH GmbH

Durch die sich stetig verkürzenden Produktlebenszyklen wird der Ruf nach höherer Flexibilität im Werkzeugbau zusätzlich lauter. Dabei können sich beispielsweise additive Fertigungsverfahren und der klassische Werkzeugbau hilfreich ergänzen und müssen sich nicht, wie häufig befürchtet und behauptet wird, bekämpfen. Auch wird mit dem Hype um das 3D-Drucken immer wieder über die Kosten beim Spritzgießen diskutiert. Gilt für kleine Serien und Prototypen das 3D-Drucken als Technik der Wahl, spielt bei größeren Serien das Spritzgießen eine seiner großen Stärken aus.

Additive Verfahren optimieren Kühlleistung im Werkzeug

Dabei können sich die Verfahren auch gewinnbringend verstärken: Der Spezialist für additive Fertigungsverfahren EOS aus Krailling bei München überraschte jüngst mit Spritzgießwerkzeugen auf der Basis von lasergesintertem Material. Wie bereits angedeutet, bestimmt der Kühlvorgang unter anderem die Qualität des Bauteils, denn eine ungleichmäßige Wärmeableitung kann zu Verformungen des Bauteils führen. Auch kann ein Bauteil rascher aus dem Werkzeug entnommen werden, wenn seine Wärmeenergie schnell abgeführt wird. Stand der Technik, um das Kühlsystem zu implementieren, ist das Bohren oder Einfräsen entsprechender Hohlräume. Durch die größeren Freiheiten des Lasersinterverfahrens können die Kühlräume aber zum Beispiel noch dichter an der Kavität positioniert werden. Das beschleunigt den Wärmestrom vom Kunststoffteil durch die Metallschicht in das Kühlmedium und weg von der Maschine.

Simulationsmethoden helfen bei der Optimierung des Temperiersystems, um mit diesen Daten die Spritzgussform zu konstruieren. Mittels additiver Fertigungsverfahren kann danach die Form später hergestellt werden. Dabei wird Metallgranulat Schicht für Schicht, meist mithilfe von Lasern, zu einem 3D-Werkstück aufgebaut. Es können so Hohlräume entstehen, die mit klassischen Verfahren nicht oder nur sehr schwierig zu realisieren wären.

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