DMLS Spritzgusswerkzeug
| Verfahren | Anwendungsbereiche | Vorzüge | Einschränkungen |
| Verfügbare Optionen | Leistungsumfang | Dokumente | Bilder |
Verfahrensbeschreibung
DMLS-Werkzeuge bestehen in der Regel aus gesinterten Werkzeugkavitaeten, die in eine Stammform eingebaut werden. Die Werkzeugkonstruktion wird auf Basis einer spritzgusstauglichen 3D-Konstruktion durchgefuehrt. Bei der Erstellung der Werkzeugkavitaeten durch direktes Metall-Lasersintern wird feines pulverfoermiges Metall (Stahl oder Bronze/Nickel) durch einen CO2-Laser lokal aufgeschmolzen. Nach dem Erkalten verfestigt sich das Material. Die Form der Kavitaet wird durch Ablenkung des Laserstrahls mittels einer Spiegelablenkeinheit erzeugt. Der Aufbau einer Werkzeugkavitaet erfolgt Schicht fuer Schicht ( 20m, 40m oder 60m) durch Absenkung des Bauraumbodens, Neuauftrag von Pulver und erneutem Sintern.Fuer eine einteilige Herstellung steht ein Bauraum von 240mm x 240mm x 180mm zur Verfuegung. Nach einem abschliessenden Finish- und Polierprozess wird die Werkzeugkavitaet auf eine Stammform montiert (inkl. Auswerfer, Schieber und Einlegeteile).
Anwendungsbereiche
Mit DMLS Werkzeugen koennen Spritzgussbauteile aus thermoplastischen Materialien hergestellt werden. Als Material kann nahezu jedes spritzgusstaugliche Kunststoffmaterial eingesetzt werden. Sie ermoeglichen die schnelle Verfuegbarkeit von Prototypen in Serienmaterial oder Serienbauteilen.
Vorzüge
DMLS-Werkzeugeinsaetze koennen schnell sehr komplex ausgefuehrt werden und besitzen eine hohe Praezision (+/- 20mikro m). In die Werkzeugkavitaeten koennen interne Hohlraeume (z.B. fuer Kuehlung, Heizung, oberflaechenkonforme Kuehlung), scharfe Kanten, tiefe Rippen und Hinterschnitte waehrend des Bauprozesses eingebracht werden. Die Bauteile koennen geschweisst und erodiert werden. Eine konventionelle Bearbeitung ist moeglich. Die minimal herstellbaren Wandstaerken liegen bei 0,6mm.Werkzeugkavitaeten sind einfach und mannlos herzustellen. Die Werkzeuge koennen beliebig komplex werden und mit Schiebern versehen werden.Die Werkzeuge werden fuer eine Ausbringmenge von 500 Teilen konstruiert. Mit geringem Mehraufwand sind die Werkzeuge bis zu einer Ausbringmenge von 5.000 Stueck (Vergleichsmaterial PA6.6 30%GF) auszufuehren wenn FITDM als Werkstoff fuer die Werkzeugkavitaeten verwendet wird.
Einschränkungen
Die Bauteile haben unbehandelt eine leicht rauhe Oberflaeche (mittelfeine Erodierstruktur aehnlich 33 nach VDI 3400) und in ansteigenden Oberflaechen eine sichtbare Stufung, die nahezu auf Hochglanz geschliffen und poliert werden kann.DMLS Werkzeugen verlieren ihre Vorteile wenn hohe Anforderungen an die Oberflaechen (Class A, spiegelglanz) gestellt werden oder wenn die Werkzeuge ausschliesslich ueber die schnelle Fraestechnolgie hergestellt werden koennen. Aufgrund des additiven Herstellverfahrens verachtfacht sich der Preis fuer die Werkzeuge bei doppelter Groesse (2xLaenge x 2xBreite x 2xHoehe). Deshalb sind normale Werkzeuge bisher kommerziell schwierig darstellbar.Fuer eine Ausbringmenge von 100.000 Stueck sind die Werkzeuge mit erhoehtem Aufwand in FITDS auszufuehren. Je komplexer das Bauteil desto hoeher liegt der Vorteil von DMLS-Werkzeugen gegenueber konventionell hergestellten Werkzeugen
Verfügbare Optionen
| Das Bauteil soll in Absprache spritzgusstauglich umkonstruiert werden | Die Bauteilgeometrie eignet sich nicht fuer das Spritzgussverfahren und muss ensptrechend den Anforderungen umkonstruiert werden um ein hochwertiges Spritzgussbauteil herstellen zu koennen. FIT traegt die Verantwortung fuer ein den Vorgaben entsprechendes hochwertiges Spritzgussbauteil |
| Die Bauteilgeometrie soll spritzgusstauglich angepasst werden | Die Bauteilgeometrie wird bezueglich Fuellverhalten, Entformschraegen und Anspritzpunkt(en) von FIT ueberarbeitet. Fuer Verzuege, Oberflaechendefekte und Einfallstellen die Aufgrund der Bauteilgeometrie auftreten wird von FIT keine Haftung uebernommen. |
| Es werden keine Werkzeug/Bauteil-optimierung benoetigt | Das Werkzeug wird entsprechend dem Datensatz hergestellt. Es wird keine Verantwortung hinsichtlich der Machbarkeit uebernommen. Je nach Bauteilgeometrie und Material koennen an den Bauteilen mangelhafte Formfuellung, Einfallstellen, schlechten Oberflaechen, Fliessnaehte sowie Bauteilverzuege auftreten. |
| Die Werkzeugoberflaeche ist nach Kundenwunsch angepasst | Die Werkzeugformoberflaechen sind nach Kundenwunsch ausgefuehrt, z.B. Aetzung, Glanzpolierung etc... |
| Die Werkzeugoberflaechen sind technisch verfahrensangepasst | Die gesinterten Werkzeugkavitaeten werden nachpoliert, so dass ein Entformen sichergestellt ist. Die uebrigen Oberflaechen der Werkzeugformen werden nach dem Sintern nicht nachgearbeitet und weisen eine leicht rauhe Struktur (mittelfeine Erodierstruktur ahnlich VDA 33) auf. |
| Die Werkzeugoberflaeche ist technisch strichpoliert | Die gesinterten Werkzeugkavitaeten sind an den Sichtseiten des Bauteils stufenfrei verschliffen und strichpoliert (400er Schleifpapier). |
| Der Werkzeugaufbau wird prozessangepasst durchgefuehrt | Das Werkzeug wird mit einer Maschinengenauigkeit von 40m gefertigt. Verfahrens bedingt sind die Kanten der Werkzeugkavitaeten nicht scharfkantig und besitzen einen Radius von 100m. Eine Nachbearbeitung durch fraesen oder erodieren ist nicht vorgesehen. Ein Erstmusterpruefbericht ist nicht Inhalt dieser Leistung und gesondert zu bestellen. |
| Der Werkzeugaufbau erfordert zusaetzliche Anforderungen | Die gesinterten Werkzeugkavitaeten werden in einigen Bereichen nachgearbeitet um spezielle vor Angebotsabgabe mitgeteilte Toleranzanforderungen einzuhalten. Zudem erfolgt eine spritzgussgerechte Anpassung des Bauteils nach Ruecksprache. Ein Erstmusterpruefbericht ist nicht Inhalt dieser Leistung und gesondert zu bestellen. |
| Das Prototypenwerkzeug wir fuer eine Stueckzahl bis 1000 Stk. aufgebaut | Das Werkzeug ist fuer eine Stueckzahl von bis zu 1000 Stk. ausgelegt. Die Entnahme der Spritzgussteile erfolgt manuell. Grate sind an den Formtrennungen vorhanden. |
| Das Prototypenwerkzeug ist fuer eine einmalige Stueckzahl bis 5000 | Das Werkzeug ist fuer eine Stueckzahl von einmalig bis zu 5000 Stk. ausgelegt. Die Entnahme der Spritzgussteile erfolgt automatisch, i.d.R. Werkzeugfallend. Grate sind an der Formtrennung vorhanden. |
| Das Werkzeug wird als Kleinserienwerkzeug ausgelegt | Das Werkzeug ist fuer eine Stueckzahl von mehr als 1000 Stk. ausgelegt. Die Entnahme der Spritzgussteile erfolgt automatisch. Der Lieferumfang beinhaltet neben den Werkzeugkavitaeten eine eigene Stammform fuer das Werkzeug und ist ueber mehrere Jahre einsatzfaehig. |
Leistungsumfang
- Werkzeugkonstruktion auf Basis einer spritzgusstauglichen 3D-Konstruktuion des Bauteils je nach gewaehlter Option.- Herstellung der Kavitaeten ueber direktes Metall-Lasersintern.- Endfinish je nach gewaehlter Option- Zusammenbau der Einsaetze mit Stammform (inkl. Auswerfer und Einlegeteile- Standardlieferzeit fuer Werkzeuge: 1 - 4 Wochen- im Regelfall werden Spritzgussteile durch FIT gefertigt, in Abstimmung koennen die Werkzeuge zur Produktion auf den Anlagen der Kunden verwendet werden!
Dokumente
Bilder
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