additive 01.2018
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Promotion<br />
mav Innovationsforum 2018<br />
Bild: Matsuura<br />
Stark reduzierte<br />
Beschaffungszeiten<br />
und Herstellungskosten<br />
(oben).<br />
Zudem ist es nicht möglich, die erzielbaren<br />
Maßtoleranzen, an den<br />
für die Nachbearbeitung erforderlichen<br />
Referenzflächen (Spannmöglichkeiten)<br />
einzuhalten. Außerdem<br />
führt der Vereinzelungsprozess,<br />
also die Abtrennung des<br />
Werkzeugs von der Grundplatte,<br />
durch die im Prozess induzierten<br />
Wärme-Eigenspannungen zu einer<br />
zusätzlichen Herabsetzung der erreichbaren<br />
Genauigkeiten.<br />
Hybridverfahren heben<br />
technische Limitierungen<br />
auf<br />
Bild: Matsuura<br />
Beim „Hybrid Additive Manufacturing“<br />
hingegen kann durch<br />
die Integration eines 3-Achsen-Bearbeitungszentrums<br />
in die Baukammer<br />
einer SLM-Anlage, die<br />
oben beschriebene, bei der rein-<strong>additive</strong>n<br />
Herstellung notwendige,<br />
nachgelagerte Prozesskette nahezu<br />
vollständig eliminiert werden. Dies<br />
geschieht durch die zyklische Unterbrechung<br />
des <strong>additive</strong>n Prozesses<br />
(zum Beispiel alle 10 Schichten),<br />
die eine Fräsbearbeitung aller<br />
Funktionsflächen des Spritzgusswerkzeugs<br />
ermöglicht. Auch dünne,<br />
tiefe Kanäle sind auf diese Weise<br />
ohne nachträgliche Erodier-Arbeiten<br />
mit hoher Oberflächenqualität<br />
(R z<br />
< 10 μm) und passgenau<br />
(< 25 μm) fertigbar.<br />
Hochpräzise Referenzflächen werden<br />
über das Maschinenkoordinatensystem<br />
des Bearbeitungszentrums<br />
definiert. Die Verwendung<br />
Neue Freiheitsgrade<br />
beim<br />
Werkzeugdesign.<br />
von vorgebohrten Grundplatten,<br />
welche als Trägerkörper für die<br />
darauf aufgebauten Spritzgusswerkzeuge<br />
dienen, macht die Vereinzelung<br />
des Werkzeugs von der<br />
Grundplatte ebenfalls obsolet. Auf<br />
diese Weise übersteigt die Produktivität<br />
des „Hybrid Additive Manufacturing“<br />
die der rein-<strong>additive</strong>n<br />
Fertigung in den meisten Spritzgusswerkzeug-Anwendungen.<br />
Maßgeschneiderter<br />
Fertigungsprozess im<br />
Werkzeugbau<br />
Die oben beschriebenen Zusammenhänge<br />
zeigen, dass eine Revolution<br />
im Werkzeug- und Formenbau<br />
aus technologischer Sicht bereits<br />
erfolgt ist. Die durch die Additive<br />
Fertigung gewonnen Freiheitsgrade<br />
beim Werkzeugdesign,<br />
die Erhöhung der Präzision durch<br />
eine prozessintegrierte Zerspanung<br />
aller Funktionsflächen und<br />
die Verwendung einer auf das<br />
Werkzeug zugeschnittenen Grundplatte<br />
als Trägerelement erlauben<br />
vollkommen neue Möglichkeiten<br />
in der Gestaltung des Herstellungsprozesses<br />
von Spritzgusswerkzeugen.<br />
Das „Hybrid Additive<br />
Manufacturing“ hat das Potenzial<br />
im Werkzeug- und Formenbau<br />
in vielen komplexen Spritzgussanwendungen<br />
schon heute einen<br />
ertrag reichen „Business Case“ zu<br />
■<br />
schaffen!<br />
Matsuura Machinery GmbH<br />
www.matsuura.de<br />
<strong>additive</strong> Mai 2018 67
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