Die Stärken des industriellen 3D-Drucks

Anwendungen beim Hersteller von Druckgießmaschinen und -werkzeugen zeigen, dass Additive Manufacturing dort ihre Stärken zeigt, wo die konventionelle Fertigung an ihre Grenzen stößt.

Vor zehn Jahren startete die Oskar Frech GmbH + Co. KG aus Schorndorf mit industriellem 3D-Druck. Seit September 2015 besitzt das Unternehmen eine eigene Anlage für Selective Laser Melting. Dr. Waldemar Sokolowski, Produktmanager für produkt- und Geschäftsfeldplanung bei Frech, zieht folgendes Fazit: „Die additiven Fertigungsverfahren öffnen uns zunächst neue Möglichkeiten im Hinblick auf die Leistungssteigerung und Gestaltungsfreiheiten von Druckgussformen für die Verarbeitung von Nichteisenmetallen.“ Das Unternehmen kaufte die SLM-Anlage nicht nur wegen der steigenden Nachfrage, sondern auch zur Entwicklung neuer Produkte und Geschäftsfelder.

Die bisher von Frech eingesetzten additiv gefertigten Bauteile haben als Anwendungsfeld die Druckgussbranche im Fokus: Es entstehen mit dem Verfahren Prototypen aus einer Aluminiumlegierung sowie Einsätze für Formentechnologien mit optimierten, konturnahen Temperierkanälen, die sich nur dank der additiven Fertigungstechniken herstellen lassen. Insbesondere hinsichtlich höherer Gussqualität und verbesserter Zykluszeiten zeigt sich hier der Mehrwert des industriellen 3D-Drucks. Prozess- und Abkühlzeiten lassen sich um bis zu 50 Prozent senken, und das bei verbesserter Qualität der Produkte.

Oskar Frech hat sich dieses Verfahren, das ohne 3D-Druck nicht möglich ist, patentieren lassen: angussarmes, energiesparendes Gießen in der  Warmkammertechnologie.

Was für den Einstieg in den industriellen 3D-Druck aus Sicht dieses mittelständischen Maschinenbauers spricht, ist dass die additive Fertigung dort ihre Stärken zeigt, wo die konventionelle Fertigung an ihre Grenzen stößt. Die Domänen des Additive Manufacturing wie beispielsweise werkzeuglose Herstellung, hohe Materialeffizienz und maximale Designfreiheit eröffnen eine Vielzahl von neuen Geschäftsmodellen.

Druckgussform aus dem Hause Frech. Die Einsätze sind mit internen Kanälen (s.u.)
versehen, die eine konturnahe Temperierung ermöglichen. Diese Kanäle sind nur mit dem SLM-Verfahren herstellbar und ermöglichen Leistungs- und
Qualitätssteigerungen in der Produktion.

 

Dank der konturnahen Temperierung (KnT) in dem Kern wird die Porosität im Bauteil, verursacht durch Lufteinschlüsse bei der Formfüllung oder Lunkerbildung, während der Erstarrung wesentlich reduziert.

 


Schieber und Kerne ausgestattet mit konturnahen Kanälen sorgen für eine perfekte Temperierung der gesamten Form und eine Verbesserung der Qualität der Produkte.

 

 

 

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