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Additive Fertigung
Konturnahe Temperierung durch SLM-Verfahren
Additive Fertigung

Additive Fertigung

Metall-3D-Druck ermöglicht Prozess- und Qualitätsoptimierung dank konturnaher Temperierung.

Grenzen spanender Verfahren

Eingeschränkte Realisierung konturnaher Temperierkanäle
In der Kunststoffverarbeitung hat die Werkzeugtemperierung einen großen Einfluss auf die Qualität des Spritzgussteils sowie den gesamten Fertigungsprozess
Eine konventionelle Temperierung, gefertigt durch klassische spanende Bearbeitungsverfahren, besteht aus geradlinigen Rohrkühlbohrungen
Die Realisierung konturnaher Temperierkanäle ist daher eingeschränkt
Inhomogene Temperaturen im Werkzeug führen in der Folge zu unterschiedlichen Abkühlbedingungen und somit zu lokalen Schwindungsunterschieden am Bauteil
Spanendes Verfahren

Pulverbettverfahren SLM

Additive Fertigung von Werkzeugstahl für den Werkzeug- und Formenbau
Im SLM-Verfahren (selektives Laserschmelzen) werden die Bauteile durch das schichtweise Aufschmelzen von metallischem Pulver generiert
SLM ermöglicht es, konturnahe Temperierkanäle umzusetzen. Auch kleine Kanalquerschnitte dicht unter der Oberfläche sind realisierbar
Die konturnahe Temperierung bewirkt eine einheitliche Werkzeugwandtemperatur, da lokale Temperaturerhöhungen vermieden werden. Das ermöglicht höhere Kühlleistungen, bessere Bauteilqualität und kürzere Zykluszeiten
Pulver für SLM-Verfahren

Additive Fertigung durch NONNENMANN

Komplettpaket mit Fertigbearbeitung und neuer korrosionsbeständiger Werkstoff
Wir machen es Ihnen so einfach wie möglich und liefern das finale einbaufertige Bauteil. Die additive Fertigung und die erforderliche nachträgliche Fertigbearbeitung werden komplett als verlängerte Werkbank übernommen
Dazu benötigen wir lediglich die CAD-Daten des finalen Bauteils im STEP-Format. NONNENMANN erzeugt daraus intern die erforderlichen Daten inklusive Aufmaß für den additiven Fertigungsprozess und führt anschließend die Fertigbearbeitung nach den Kundenvorgaben durch
Fertigungsmöglichkeiten:
Material: Neben 1.2709 bieten wir zusätzlich einen neuen korrosionsbeständigen Werkstoff, ähnlich zu 1.2083, für den 3D-Druck an. Details: Materialeigenschaften
Maximale Bauteilabmessung: 250 x 250 x 300mm.
Minimaler Temperierkanal: Ø 1mm
Schichtdicken im SLM-Fertigungsprozess: 0,05mm
Minimale Wandstärke: 1mm
Verfahren zur Fertigbearbeitung: Fräsen, Drehen, Flach- und Rundschleifen sowie (Draht-) Erodieren. Details: Fertigungsmöglichkeiten Sonderteile
Erzeugnis der additiven Fertigung Erzeugnis der additiven Fertigung Perspektive Nr. 2
Anwendungsfälle für die Additive Fertigung

HÄUFIG GESTELLTE FRAGEN

Die FAQ’s zur additiven Fertigung

Welche Vorteile bietet NONNENMANN?

Wir bietet Ihnen das Komplettpaket an, sodass Sie das finale einbaufertige Bauteil von uns erhalten. Nach Ihren Konstruktionsdaten übernehmen wir als verlängerte Werkbank die additive Fertigung (SLM-Verfahren mit Werkzeugstahl) und die erforderliche nachträgliche Fertigbearbeitung. Sie profitieren von den Vorteilen der additiv gefertigten Bauteile, ohne dafür selber in teure Maschinentechnologien investieren zu müssen, welche im klassischen Werkzeugbau ohnehin nicht voll ausgelastet wären.

Welche Vorteile bietet eine konturnahe Temperierung?

In der Kunststoffverarbeitung hat die Werkzeugtemperierung einen großen Einfluss auf die Bauteilqualität des Spritzgussteils sowie den gesamten Fertigungsprozess und bestimmt dabei die effiziente und wirtschaftliche Fertigung. Das grundsätzliche Ziel der Temperierung muss daher eine einheitliche Werkzeugwandtemperatur sein. Dieses Ziel ist durch den Einsatz von konturnaher Temperierung möglich, da lokale Temperaturerhöhungen vermieden werden. Dabei folgen die Temperierkanäle der Kavitätskontur. Auch kleine Kanalquerschnitte dicht unter der Oberfläche sind realisierbar. Diese Freiheit der flexiblen Anordnung der Temperierkanäle wird durch die additive Fertigung möglich. Daraus resultieren die Vorteile von höheren Kühlleistungen, besserer Bauteilqualität und kürzeren Zykluszeiten, wodurch die Ausschussquote gesenkt und die Ausbringungsmenge pro Werkzeug und Maschine erhöht wird.

Welche Werkzeugstähle zur additiven Fertigung sind möglich?

Aktuell sind nur wenige Materialien hierfür verfügbar, da nicht jedes aus der konventionellen Fertigung bekannte Material auch in Pulverform verfügbar bzw. umsetzbar ist. Das zukünftige Augenmerk liegt daher auf der weiteren Materialentwicklung.

Aktuell stehen Ihnen bei uns zwei Werkstoffe (Werkzeugstähle) zur Auswahl:

  • 1.2709: etabliert für den 3D-Druck und durch die technischen Eigenschaften für viele Anwendungen und Anforderungen im Werkzeug-/Formenbau geeignet
  • ähnl. 1.2083: unsere Neuheit, ein korrosionsbeständiger Werkzeugstahl, der bereits aus der konventionellen Fertigung bekannt ist. Dieser Werkstoff hat sehr ähnliche Eigenschaften wie der 1.2083, jedoch in der Zusammensetzung etwas unterschiedlich, da das Pulver für den 3D-Druck optimiert und angepasst werden musste.

Was muss bei der Konstruktion beachtet werden?

Die Potentiale der additiven Fertigung müssen bereits in der Konstruktionsphase bedacht werden. Dafür ist ein Umdenken in der Konstruktion erforderlich. Hier sind die Konstrukteure gefragt, das Bauteil auch additiv-fertigungsgerecht zu konstruieren. So sind zum Beispiel bei Schrägen größer als 45° oder Bohrungen größer als 8mm Stützstrukturen erforderlich und einzukonstruieren. Die maximale Abmessung zur additiven Fertigung beträgt 250x250x300mm. Der minimale Bohrungsdurchmesser beträgt Ø1mm. Wandstärken müssen mindestens 1mm betragen. Es ist zu beachten, dass nicht alles, was bisher klassisch gefertigt und zerspant wurde, nun auch für den 3D-Druck geeignet ist. Die Technologie muss zielgerichtet eingesetzt werden, um im folgenden Produktionsprozess von den Vorteilen des additiv gefertigten Bauteils zu profitieren.

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Danny Dispan

Leiter Technik

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