Generativ hergestellte Werkzeugformen für den Spritzguss

aus dem 3D-Drucker

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Quelle: 3D-Systems / Bi-Link

 

Anforderung

Die langen Wartezeiten der „traditionellen“ Werkzeugfertigung zu verkürzen und dem Kunden die Möglichkeit zu geben, das Produkt vorab im Original-Werkstoff zu testen.

 

Details

 

Von Monaten auf Tage:
3D-LABS nutzt ProJet® 3D- Drucker, um Spritzgusswerkzeuge und Musterteile zu produzieren.
Die ProJet® HD Baureihe wurde entwickelt, um funktionale Kunststoffteile für die professionelle Design-und Fertigungsanwendungen zu produzieren. Beim sogenannten MultiJet-Modeling Verfahren können geringe Schichtdicken von bis zu 16µm realisiert werden, welche manuelle Nacharbeiten auf ein Minimum reduzieren.

Die Kombination der hochauflösenden 3D-Drucker, temperaturbeständigen Materialien und einer speziellen Nachbehandlung verleiht den fertigen Formen eine höhere Festigkeit als das ursprüngliche Material.

 

Keine Kompromisse:
Für die Herstellung der Musterteile wird das gleiche Material verwendet, wie später bei den Produktionsteilen des Kunden. Egal ob es sich um Flüssigkristallpolymer (LCP), Polycarbonat, Polystyrol, Elastomer oder andere thermoplastische Materialien handelt.

Dank der Nachbehandlung halten die additiv gefertigten Werkzeuge sehr hohen Schließkräften und (für 3D-Druck Teile) außergewöhnlich hohen Temperaturen stand.

Die Herstellung im Spritzguss beschränkt sich jedoch nicht nur auf einzelne Muster- oder Testteile, sondern bietet gerade in der Produkt-Einführungsphase einen reellen wirtschaftlichen Vorteil, da man hier sehr flexibel bei der eventuell benötigten Anpassung ist.
Wenn einmal die ersten Erfahrungen gesammelt, Know-how gewonnen und man sich an die 3D-gedruckten Formen gewöhnt hat, lernt man die Vorteile zu schätzen.
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Aus Kundensicht:
Aus Sicht eines unserer Kunden bei Produktneuheiten, bis sich diese im Markt etabliert haben (oder auch nicht), reichen einzelne Bauteile oder Produktkomponenten aus 3D gedruckten Werkzeugformen, in der Regel von 100 Teilen oder sogar weniger.

“Erst wenn die tatsächliche Bestellmenge dem entspricht, wo sich für uns ein konventionell gefertigtes Werkzeug rechnet, kommt der Werkzeugbauer mit spanabhebenden Technologien zum Einsatz”, lautet die Aussage. “Diese Werkzeuge geben uns ein Marketing-Tool, sowie auch einen enormen Zeitvorteil, welcher bei einer Produkteinführung für uns von sehr hohem Nutzen ist”.

Bei vielen Kunden hält die Flexibilität und das „Ausprobieren“ einen Einzug in die Entwicklung aber auch teilweise in die regulären Produktionszyklen. Im Zeitalter immer schneller wechselnder oder auf Individualität getrimmter Produkte ergibt das Know-how, dass durch diese Form der Werkzeugerstellung gewonnen wird, nicht nur bei der Fehlerfindung oder Erprobung von Musterteilen einen Sinn.

 

Die Zukunft:
Voller Erwartungen an heutige 3D-Anlagen oder 3D-Technologien, wachsen auch die Ansprüche an neue Materialien, welche noch besser diese und andere Applikationen verdeutlichen können.

“Es ist Zeit, damit zu beginnen, sich über die offensichtliche Verwendung von 3D-Druck – die Schaffung einer physischen Darstellung eines CAD-Modells – und denen daraus resultierenden Möglichkeiten zu befassen”, lautet ein Leitspruch.

Die Herausforderung liegt darin, das Rapid Prototyping, bisher von Vielen als „Urmodellerstellung“ oder „Konzeptstudie“ verschrien, nicht nur auf das „zu druckende Teil“ zu beschränken, sondern auch um das Produkt herum zu nutzen.

Mit abschließenden Worten eines Kunden perfekt zusammengefasst: “Die Zukunft des 3D-Drucks im Hinblick auf bestehende und neue Fertigungsverfahren und neuen Materialen, ist nur auf die eigene Vorstellungskraft begrenzt.”

Unsere Kunden schätzen diese Möglichkeiten aus unserem Dienstleistungs-Portfolio. Sie würden in der Regel mehrere Wochen warten, nur um das Werkzeug zu bekommen. Wir fertigen mit unseren Produktionsmöglichkeiten im MJM-Verfahren mehrere Komplett-Werkzeuge innerhalb weniger Tage. Das sind Design-Zyklen mehrerer Monate, reduziert auf Wochen! – 3D-LABS

 

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