Vorteile der additiven Herstellmethode: Additive Fertigung von Spritzgiesswerkzeugen

Ausgangslage

Um eine grösstmögliche Gestaltungsfreiheit bei der Herstellung von Spritzgiesswerkzeugen zu ermöglichen, ist die additive Fertigung eine vielversprechende Technologie. Eines der geeigneten AM-Verfahren für Formeinsätze ist unter anderem die FFF-Technologie mit Metall. Besonders vorteilhaft ist dabei die Möglichkeit zur Fertigung von komplexen Temperierkanälen.

Technologie

Der Prozess ADAM (Atomic Diffusions Additive Manufacturing) beinhaltet drei Grundprozesse. Zuerst wird das Bauteil gedruckt, wobei ein Metallpulver-gefülltes Filament zum Einsatz kommt. Das gedruckte Bauteil (Grünling) wird dann in einer Flüssigkeit entbindert und im Anschluss gesintert. Erst nach dem Sinterprozess erhält der Grünling seine hohe Festigkeit. Für genaue Übergänge sollte eine CNC-Nachbearbeitung gewählt werden.

Möglichkeiten

Durch eine sehr genaue Druckerdüse können selbst feine Konturen wie Formeinsätze mit Temperierkanälen mit einer speziellen tropfenförmigen Querschnittsgeometrie ohne Stützstruktur erfolgreich gefertigt werden. Die Dichte der gedruckten Teile kann bis zu 99.6% des bekannten Vollmaterials betragen, was deren industriellen Einsatz ermöglicht. Die Oberflächenhärte liegt bei 40.4 HRC, was im Bereich der ungehärteten Stählen liegt. Der grösste Vorteil besteht in den Konstruktionsmöglichkeiten, da Freiformen sowie Überhänge und Innenkonturen in einem Fertigungsschritt ohne Mehraufwand hergestellt werden können.