3D-Druck

Meinolf Droege,

Leichtere Werkzeuge aus der additiven Fertigung

Additiv geschweißte Strukturen haben nicht nur den Vorteil des einfachen Aussparens von Material für Kühlzwecke im Spritzgießwerkzeug, sondern reduzieren auch das Gewicht der Werkzeuge.

Additive Strukturen entstehen im Fertigungsprozess Wire-AM. © TU Ilmenau

Noch haben diese Fertigungsverfahren im Werkzeugbau relativ geringe Bedeutung. Der additive Einsatz beschränkt sich beim MIG-Schweißen auf Auftragsschweißen und Reparieren sowie bei pulverbettbasierten Verfahren auf kleine Teile, die nur langsam oder vergleichsweise teuer hergestellt werden können. Um schnell große, kostengünstige aber auch komplexe Geometrien herzustellen, ist die Additive Fertigung mit Wire-arc Additive Manufacturing (Lichtbogenschweißen) für den Werkzeugbau interessant. Speziell beim Leichtbau-Werkstoff Aluminium spielt diese Technologie ihre Vorteile aus.

Im Forschungsprojekt Nextmould loten die Unternehmen Fronius als Ausrüster und Experte für Schweißtechnik und die Technische Universität Ilmenau in Deutschland die Vorteile unterschiedlicher Schweißprozesse aus. Bei dem Projekt waren zehn weitere österreichische Unternehmen und zwei Forschungseinrichtungen mit an Bord. Manfred Schörghuber, Entwicklungsingenieur bei Fronius, erklärt die Vorteile des Lichtbogenschweißens: „Die Weiterentwicklungen in der Schweißtechnik ermöglichen gleichmäßige Wandaufbauten und nahezu fehlerfreie Volumenkörper. Hohe Stabilität und wenig Schweißspritzer ergeben sich bei Schweißprozessen mit reversierender Drahtelektrode, die mit einem hochdynamischen Motor in Brennernähe umgesetzt werden. Prozessvarianten mit zyklischem Umpolen beim Schweißen oder der Einsatz von zwei Drahtelektroden in einem gemeinsamen Schmelzbad wirken sich speziell beim Werkstoff Aluminium positiv auf eine Reduktion der Streckenenergie und höhere Abschmelzleistungen aus.“

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Projektpartner sind außerdem die Hochschule Schmalkalden, die FH Oberösterreich Forschungs und Entwicklungs GmbH, die Forschungsgemeinschaft Werkzeuge und Werkstoffe und der Kunststoff-Cluster. Im Nutzer-Komitee sind 19 österreichische und deutsche Unternehmen vertreten.

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