Kühlsimulation für additiv gefertigte Spritzgusswerkzeuge

Die BSF Bünter AG ist ein Feinmechanikbetrieb, der seit knapp drei Jahren auch das Laser-Cusing anbietet. Mit diesem 3D-Druck-Verfahren für Metalle können unter anderem Spritzgusswerkzeuge mit komplexen, konturnahen Kühlkanälen aufgebaut werden. Statt aus geraden Bohrungen können diese Wasserleitungen auch aus verschlungenen, parallelen Gängen bestehen, die keine Totwasser-Gebiete mehr aufweisen. Dank dieser konturnahen Kühlung kann die kostendominierende Zykluszeit enorm reduziert und das Kunststoffteil regelmässiger abgekühlt werden. Dies sorgt für ein qualitativ hochwertigeres Spritzgussteil bei gleichzeitig tieferen Kosten. In dieser Arbeit wurde das konventionelle Kühlsystem analysiert und durch eine konturnahe Kühlung ersetzt. Mittels Finiter Elemente Simulation konnte das neue Werkzeug mit dem alten verglichen und die prozentuale Verbesserung rechnerisch nachgewiesen werden. Ausserdem wurde das Simulationsprogramm zuvor validiert, indem eine Messung mit einem eigens dafür gebauten Messaufbau durchgeführt und mit den Ergebnissen der Simulation verglichen wurde.