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Dr. Boy Werkzeugeinsätze fürs Spritzgießen aus dem 3D-Drucker

Redakteur: Peter Königsreuther

Werden nur kleine Losgrößen von einem Kunststoffteil benötigt oder befindet sich das Bauteil noch in der Entwicklungsphase, können additiv gefertigte Werkzeugkomponenten die Angelegenheit wirtschaftlicher machen.

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Dr. Boy hat vielen Kundenwünschen jetzt entsprechen können, die man im Hinblick auf standzeitoptimierte, 3D-gedruckte Formeinsätze für Spritzgießwerkzeuge an das Unternehmen heran getragen hat. Statt aus empfindlicherem Kunststoff, fertigt man die Werkzeugelemente jetzt per 3D-Drucker aus Metallpulver an, wie es heißt. Das hat seine Vorteile...
Dr. Boy hat vielen Kundenwünschen jetzt entsprechen können, die man im Hinblick auf standzeitoptimierte, 3D-gedruckte Formeinsätze für Spritzgießwerkzeuge an das Unternehmen heran getragen hat. Statt aus empfindlicherem Kunststoff, fertigt man die Werkzeugelemente jetzt per 3D-Drucker aus Metallpulver an, wie es heißt. Das hat seine Vorteile...
(Bild: Dr. Boy GmbH & Co. KG)

Der Vorteil additiver Fertigungsmethoden im Hinblick auf spritzgegossene Kleinserien aus Kunststoff wird nach Aussage von Dr. Boy damit begründbar, dass statt eines aufwändigen Aufbaus von teuren Stahlwerkzeugen, der 3D-Druck speziell beim Prototypenbau und bei den immer individuelleren Gestaltungen der Bauteile für eine flexiblere und günstigere Werkzeugalternative sorgen kann.

Die Kunststoffteile oder lieber die Form drucken?

Eine direkte Teileproduktion aus dem 3D-Drucker unterscheidet sich laut Boy jedoch erheblich von einem Spritzgießteil. So weichen beispielsweise die physikalischen Eigenschaften eines 3D-gedruckten Bauteils von spritzgegossenen Teilen teils erheblich ab, wie es weiter heißt. Die Lösung seien 3D-gedruckte Formeinsätze, mit denen sich – eingebaut in ein Kassettenwerkzeug – sehr kosteneffizient die Kunststoffteile herstellen ließen.

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In relativ kurzer Zeit zum Formeinsatz

Basierend auf den CAD-Daten des Kunststoffteils lassen sich die Druckdaten der Werkzeugformeinsätze entsprechend aufbereiten, damit die genutzten 3D-Drucker anhand derer die Form aufbauen können, wie Boy erklärt. Je nach Größe der Bauteile könne dies bereits in Minuten erfolgen. Für größere Konstruktionen sind dementsprechend auch längere Bearbeitungszeiten erforderlich, heißt es. Dennoch entstehen die additiv gefertigten Formeinsätze wesentlich schneller und billiger als ihre stählernen Pendants durch die bekannten, herkömmlichen Prozesse, sagt Boy.

Geglückter Sprung von der Kunststoff- zur Metallform

In den letzten zwei Jahren revolutionieren die 3D-gedruckten Formeinsätze, die aus Kunststoff gefertigt sind den Werkzeugbau in der Kunststoff verarbeitenden Industrie, wie Boy resümiert. Niedrige Werkzeugkosten durch 3D-gedruckte Formeinsätze sowie die schnelle Umsetzung von Änderungen markierten dabei die entscheidenden Vorteile für die Anwender. Ein Wermutstropfen sind bei diesen Werkzeugen jedoch die geringeren Standzeiten, heißt es: Je höher die Temperaturen des zu verarbeitenden Kunststoffs ist, und wenn dann auch noch große Einspritzdrücke wirken, verschleißen die Formeinsätze deutlich schneller und die Einsatzzeiten der 3D-gedruckten Formen schwinden rapide, wie Boy anmerkt. Speziell bei Kleinserien und mittelhohe Stückzahlen wünschten sich viele Anwender deshalb stabilere Alternativen. Diesen Wunsch habe Boy mit der Verwendung von 3D-gedruckten Formeinsätzen aus Metall erfüllt. Das Ergebnis seien höhere Standfestigkeiten sowie die Möglichkeit einer teils erforderlichen Werkzeugtemperierung respektive -kühlung, die mit Metallformeinsätzen machbar seien. Diese Formeinsätze stellen laut Boy momentan die aktuelle Ausbaustufe der additiven Fertigung im Spritzgießwerkzeugbau dar.

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