Schnellwechselsystem effizienter gestalten und nutzen

3D-Druck im Formenbau für Kleinserien-Spritzguss

Nicht die Endprodukte, sondern Einsätze für ein Spritzgießwerkzeug werden im 3D-Druck produziert, um die Kleinserienproduktion im Spritzguss schneller und wirtschaftlicher zu machen.

Diese Dichtungsschrauben aus POM entstanden laut Anbieter in einem Spritzgießwerkzeug mit im 3D-Druck gefertigten Einsätzen. (Bilder: Startasys)

Spritzgießwerkzeuge mit Schnellwechseleinsätzen sind keine neue Idee. Das Spritzgießen von Kleinserien wird auf diese Weise kostengünstiger, weil erheblich geringere Investitionskosten anfallen und häufig auch die Rüstzeiten geringer sind. Neu hingegen ist die Vorgehensweise, diese Einsätze im 3-Druck zu fertigen, um weitere Zeit- und Kostenvorteile zu gewinnen.

Basis einer interessanten Anwendung der Technologie sind das 3D-Verfahren von Stratasys und das Formwerkzeug-Schnellwechselsystem K3500 von Hasco. Gedruckt werden die Einsätze aus dem widerstandsfähigen Material Digital ABS auf einem Objet500 Connex Multimaterial 3D-Produktionssystem. Die Fertigung eines 3D-gedruckten Formwerkzeugs dauere nur wenige Stunden.

Die Idee des Angebots stammt aus einer Hasco-internen Anwendung: Bei der Produktion der Dichtungen für die branchenweit eingesetzte Spannvorrichtung A8001 stellte man fest, dass die Dichtungsschrauben aus ABS 12 Millimeter Wanddicke aufweisen müssen. In der erforderlichen Geometrie war das nicht im Spritzgießverfahren zu machen. Zunächst wurden Muster im 3D-Druck produziert und deren Geometrie optimiert. Damit ließ sich die Wanddicke reduzieren. Im Anschluss wurde ein Werkzeugeinsatz im 3D-Druck gefertigt, um die Integrität des Designs zu testen, bevor es in Serie geht. Teile der Kavität und der Schieber seien so in nur sechs Stunden produziert worden. Die ersten Dichtungsschrauben für die Installation in der Spannvorrichtung lagen in der Rekordzeit von vier Tagen fertig.

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Bei der Produktion von Prototypen in geringen Stückzahlen aus dem endgültigen Material und im „echten“ Verfahren, dem Spritzguss, erweist sich die Möglichkeit des schnellen Wechsels 3D-gedruckter Formwerkzeuge als zeitsparende und kostengünstige Alternative zu herkömmlichen Verfahren.

Hasco: Fakuma 2015, Halle A2, Stand 2202

Stratasys: Fakuma 2015, Halle B5, Stand 5203

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