Die konturnahe Temperierung bringt große Vorteile im Werkzeug- und Formenbau. Allerdings nur, wenn die Temperierkanäle für den Durchfluss des Temperiermediums offen sind. Die Experten von iQTemp fassen ihre Lösungen mit der Kurzformel „Sauber ohne Sauerei“ zusammen. Mithilfe von Filtern und einem Aktiv-Schutz gegen Korrosion arbeiten auch sehr feine und komplexe Kanalstrukturen lange und zuverlässig.

Spritzgießwerkzeuge

Dienstleistungen

Werkzeug-, Formen- und Modellbau

Konturnahe Kühlung

Kunststoffverarbeitung: Verfahren

Additive Fertigung

Saubere Temperierkanäle ohne Sauerei

Wissenschaftler*innen der Forschungsgemeinschaft Werkzeuge und Werkstoffe e.V. (FGW) arbeiten an der Entwicklung eines Stellit-Werkstoffs für die Additive Fertigung. Damit könnte der Kühlungsprozess von Schmiedegesenken erheblich verbessert werden.

Konturnahe Kühlung reduziert Werkzeugverschleiß

Schmiedeteile

Maschinenelemente

Mechanische Konstruktionselemente

Werkstoffe für additive Verfahren

Andere Werkstoffe

3D-gedruckte hybride Schmiedegesenke aus Stellit

Die konturnahen Temperier-Lösungen für Spritzguss- und Druckgusswerkzeuge iQtemp von Renishaw und Listemann sind unempfindlich gegen Korrosion und Verschmutzung.

Konturnahe Temperierung

Mit Korrosionsschutz

Wo sonst als in Italien könnte es eine Schuhfachhochschule geben? Um bessere Produktentwicklungsmöglichkeiten zu schaffen, hat das "Riviera del Brenta, institute of excellence in the footwear industry" 2016 das FFlab gegründet, ein digitales Labor mit Spezialisierung auf neueste 3D-Druck- und Scannertechnologien. Die 3D-Drucker stammen von German RepRap, zum Beispiel ein German RepRap X400 PRO V3. Damit können heute Prototypen hergestellt werden. Auch über den Einsatz des 3D-Drucks in der Kleinserienproduktion wird bereits nachgedacht. 

Technik für schöne Schuhe 

Smart Factory, Just-in-Time-Produktion und stark variierende Auftragsgrößen – so lauten die Anforderungen, denen die neuen Okuma-Maschinen gerecht werden wollen.  

Neue Modelle für die Smart Factory 

Werkzeugmaschinen für die spanende Fertigung

5-Achs-Bearbeitungszentren

Fräsdreh-Zentren

Okuma stellt neue Werkzeugmaschinen vor 

Das Gießverfahren einerseits und das 3D-Laserschmelzen andererseits eröffnen neue  Freiheitsgrade für Konstruktion und Design. Die Wolfensberger AG hat sowohl das Know-how als auch die technischen Voraussetzungen, um diese Möglichkeiten optimal zu nutzen.  

Gießen oder 3D-Laserschmelzen – wo passt welches Verfahren am besten? 

Den richtigen Weg finden  

Der Gorilla Ivan verstarb 2012 im Zoo von Atlanta. Als lebensgroßes Denkmal sollte er weiterleben. Für die Herstellung der PMMA-Gussformen setzte der Künstler einen VX1000-3D-Drucker von Voxeljet ein. 

Gussformen für  2 m große Bronzestatue kommen aus Voxeljet-3D-Drucker 

Ein Gorilla wird unsterblich 

Ein Sensationsfund war der 'Unlinger Reiter' für die Archäologen, denn figürliche Darstellungen aus dem 8./7. Jahrhundert sind in Süddeutschland äußerst selten. Jetzt hat dieses Artefakt aus der menschlichen Kulturgeschichte einen Doppelgänger bekommen – in 3D gedruckt.  

Unlinger Reiter: Additive Manufacturing in der Archäologie 

3D-Auferstehung nach 2.800 Jahren 

Ein Startup namens Desktop Metal glaubt, den 3D-Druck auf Metallbasis viel schneller und viel günstiger machen zu können.  

Startup will generative Fertigung von Metallteilen revolutionieren 

3D-Druck: zehnmal billiger, hundertmal schneller? 

Architekten der Technischen Universität München (TUM) haben ein multifunktionales und lichtdurchlässiges Fassadenelement entwickelt, das mit dem 3D-Drucker produziert wird. Die Technik erlaubt eine völlig freie architektonische Gestaltung. Außerdem sind in der neuen Fassade Funktionen wie Lüftung, Dämmung oder Verschattung bereits integriert. Das macht teure Sensoren, Steuerungsprogramme und Motoren überflüssig. 

TU München entwickelt Gebäudehülle aus dem Drucker 

3D-Druck: Lichtdurchlässige Fassade mit integrierten Funktionen 

Geniale Verbindung von Kunststoff und Funktion: Die TU München hat Fassadenelemente  entwickelt, in die Funktionen wie Lüftung, Dämmung und Verschattung bereits integriert sind. Produziert werden sie in einem 3D-Drucker. 

Lichtdurchlässige Fassade mit integrierten Funktionen 

Gedruckte Gebäudehülle 

Denkt man an italienisches Design, kommen uns Autos mit eleganten Linien, edle Möbel oder kultige Haushaltsgegenstände in den Sinn. Nun präsentiert das Unternehmen Zare Prototipi aus Boretto mit dem Designbüro von Christoph Nussbaumer ein neues Zahnbürsten-Design. Unter dem Markennamen Mio stellte Zare kürzlich eine 3D-gedruckte Zahnbürste vor, deren zeitloses Design sich nur mittels additiver Fertigung herstellen lässt. Höchst ungewöhnlich: Die Zahnbürste ist aus Metall. 

Additive Manufacturing im Consumer-Bereich 

3D-Zahnbürste aus Metall 

Anlässlich der Entstehung eines neuen Wohnviertels im Münchner Westen haben  Künstler eine lebensgroße Skulpturengruppe aus Aluminium erschaffen. In den „Westpark Clouds“ können sich die Bewohner des Viertels wiedererkennen. Im komplizierten Herstellungsprozess  wurde auch das VX4000-3D-Drucksystem von Voxeljet verwendet. 

Skulpturengruppe  in München entsteht mittels 3D-Druck auf Maschinen von Voxeljet 

Künstler entdecken die Vorteile des 3D-Drucks 

Eine pulsierende Kontakt- und Innovationsplattform und Basis für hervorragende Geschäfte, so lautet nach Aussage des Veranstalters Mesago das Fazit von Ausstellern und Besuchern der formnext powered by tct 2017. Mit über 21.000 Besuchern konnte die Messe für additive Fertigung die Besucherzahl um mehr als 60 Prozent steigern, freut sich Mesago. 

Aussteller und Besucher ziehen positives Fazit 

formnext 2017: Veranstalter zählte mehr als 21.000 Besucher 

Bei Kraiburg Austria werden Reifenformen im SLM-Verfahren gefertigt. Das aufwendige Design der Formen wäre mit anderen Verfahren nicht möglich. Oskar Frech nutzt SLM für die konturnahe Temperierung in Formeinsätzen für den Druckguss. 

Die Selective Laser Melting-Technologie eröffnet neue Möglichkeiten 

SLM Solutions: Anwendungen aus dem Werkzeug- und Formenbau 

Nonnenmann eröffnet mit dem Metall-3D-Druck ein neues Geschäftsfeld. Das Unternehmen bietet die Technologie als Komplettpaket mit Fertigbearbeitung an. Zum Einsatz kommt dabei ein neuer, korrosionsbeständiger Werkstoff zur additiven Fertigung.

Wir sehen die Corona-Zeit als Chance, die Weichen für die Zukunft zu stellen und für unsere Kunden neue,  innovative Produkte und Lösungen zu  erarbeiten“, erklärt Geschäftsführer  Volker Nonnenmann, dessen Unternehmen bislang hauptsächlich als Normteilhersteller bekannt ist. Für den Aufbau des neuen Geschäftsfelds hat sich Nonnenmann für das selektive Laserschmelzen (SLM) entschieden.

Im SLM-Verfahren werden die Bauteile durch das schichtweise Aufschmelzen von metallischem Pulver generiert. Die Fertigungstechnologie ermöglicht es, konturnahe Werkzeugtemperierungen umzusetzen und dadurch die Bauteilqualität und Zykluszeit in der Spritzgussproduktion zu optimieren. Für den  Metall-3D-Druck bietet Nonnenmann das bereits etablierte Material 1.2709 an, das für viele Anwendungen und Anforderungen im Werkzeug- und Formenbau einsetzbar ist. Im Bereich der Werkzeugstähle zur additiven Fertigung sind bis dato nur wenige Materialien  verfügbar, denn nicht jedes aus der konventionellen Fertigung bekannte Material ist auch in Pulverform verfügbar. Daher liegt das zukünftige Potenzial auf der weiteren Materialentwicklung. Nonnenmann macht hier einen Schritt nach  Vorne und bietet zusätzlich einen korrosionsbeständigen Werkzeugstahl an.

Er ähnelt in seinen Eigenschaften und der Zusammensetzung dem bekannten 1.2083, ist jedoch für den 3D-Druck  optimiert. Seine Korrosionsbeständigkeit gewährleistet eine lange Lebensdauer der damit gefertigten Bauteile. Beide  Materialien lassen sich bei Bedarf beschichten und sind polierbar. Durch Wärmebehandlung erreichen die Werkstoffe eine Arbeitshärte von 48 bis 52 HRC.

Kunden können die AM komplett außer Haus geben

„Wir wollen es für unsere Kunden so  einfach wie möglichen machen“ berichtet Danny Dispan, Technischer Leiter bei Nonnenmann. „Nach der Konstruktion des Kunden übernehmen wir den  gesamten Leistungsumfang bis hin zum finalen einbaufertigen Bauteil, alles aus einer Hand“, ergänzt Dispan. Für die  kundenspezifische Fertigbearbeitung greift das Unternehmen auf die langjährige Erfahrung als verlängerte Werkbank für Zeichnungs- und Präzisionsteile zurück. Der Kunde profitiert von den Vorteilen der additiv gefertigten Bauteile, ohne selber in teure Maschinentechnologien zu investieren.

Vom Kunden benötigt Nonnenmann lediglich die CAD-Daten des  finalen Bauteils im STEP-Format.  Daraus erzeugt der Dienstleister die erforderlichen Daten inklusive Aufmaß für den additiven Fertigungsprozess und führt anschließend die einbaufertige Fertigbearbeitung kundenspezifisch nach den Konstruktionsdaten durch. Hierbei bietet das Unternehmen die üblichen Bearbeitungsverfahren im Werkzeugbau an: Fräsen, Drehen, Flach- und Rundschleifen sowie Draht- und Senkerodieren. Die additive Fertigung ist möglich für Bauteile bis zur max. Abmessung von 250 x 250 x 300 mm. Druckbar ist ein minimaler Temperierkanal von 1 mm Durchmesser. Die Schichtdicken im SLM-Fertigungsprozess betragen 0,05 mm. Wandstärken müssen mindestens  1 mm betragen.

Warum ist AM für konturnahe Temperierung so geeignet?

Eine konventionelle Temperierung,  gefertigt durch klassische spanende Bearbeitungsverfahren, besteht aus geradlinigen Rohrkühlbohrungen. Die geometrische Freiheit der Temperierkanalanordnung ist durch die Fertigungstechnik eingeschränkt. Die Positionierung ist daher nicht immer  optimal möglich. Außerdem besteht Kollisionsgefahr mit anderen Bauteilen wie zum Beispiel den Auswerfern.

Bei der konturnahen Temperierung folgen die Temperierkanäle der Kavitätskontur, die Anordnung ist der Bauteilkontur angepasst. Auch kleine  Kanalquerschnitte dicht unter der Oberfläche sind realisierbar. Die konturnahe Temperierung bewirkt eine einheitliche Werkzeugwandtemperatur, da lokale Temperaturerhöhungen vermieden werden. Daraus resultieren die Vorteile von höheren Kühlleistungen, besserer Bauteilqualität und  kürzeren Zykluszeiten. Die Ausschussquote sinkt, die Ausbringungsmenge pro Werkzeug und Maschine steigt. Die Freiheit dieser flexiblen Anordnung der Kanäle wird durch AM möglich. Auch die Bauteilentformung wird optimiert, da der in der Werkzeugkonstruktionsphase bekannte Kompromiss aus Temperierung und Entformung entfällt. Auswerferpositionen können ideal gesetzt und von der Temperierung „umlaufen“ werden.

Allerdings müssen die Potenziale der additiven Fertigung bereits in der Konstruktionsphase bedacht werden. Dafür ist ein Umdenken in der Konstruktion  erforderlich. Hier sind die Konstrukteure gefragt, das Bauteil auch 3D-Druck- gerecht zu konstruieren. So sind zum Beispiel bei Schrägen größer als 45° oder Bohrungen größer als 8 mm Stützstrukturen erforderlich. Nicht alles, was bisher klassisch gefertigt und zerspant wurde, ist auch für den 3D-Druck geeignet.

NONNENMANN GMBH  

https://www.nonnenmann.net

Lesen Sie außerdem in dieser Ausgabe:

<ul><li>Diffizil: 3D-Druck von technischen Kunststoffteilen für Höhlentaucher</li><li>Agil: Horn im Interview über Unternehmensführung in schwierigen Zeiten</li><li>Mobil: Polieren, Schleifen und Werkzeugreparaturen kabellos durchführen</li></ul>

Ausgabenartikel

3D-Druck im Werkzeug- und Formenbau: Nonnenmann realisiert konturnahe Kühlungen im SLM-Verfahren.

Nonnenmann - Hauptartikel

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ausgabe 02/2021

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