print2mold – dank 3D-Druck schneller zum Spritzgusserzeugnis

igu-blog-adm | 1. Juli 2019

Spritzgusswerkzeuge werden in der Regel gefräst oder erodiert, benötigen daher mehrere Wochen in der Herstellung und sind teuer. Hier schafft der 3D-Druck neue Freiheiten. Das Spritzgusswerkzeug lässt sich innerhalb von wenigen Tagen herstellen und je nach benötigter Menge eines Bauteils wird das Werkzeug im 3D-Druck Verfahren aus Metall oder Kunststoff hergestellt. Das spart Werkzeugkosten! Zudem bietet sich durch das print2mold Verfahren die Möglichkeit, das Bauteil bereits beim Prototyp oder in der Kleinserie im richtigen Material zu produzieren. Das liefert optimale Erkenntnisse für die spätere Großserie.

Bei der additiven Fertigung des Spritzgusswerkzeuges bieten sich grundlegend zwei Möglichkeiten.

1. Die Herstellung eines Werkzeugs aus Kunststoff im SLA-Verfahren – ideal für die Erstellung von Prototypen oder Kleinstserien von bis zu ca. 500 Bauteilen.*

2. Die Herstellung im SLM-Verfahren, bei dem das Spritzgusswerkzeug aus Metall besteht und für Testphasen oder auch größere Serien mit bis zu 25.000 Stück zum Einsatz kommt.* 

Die Herausforderung:

Die Herstellung der Kleinserie eines Kugelkäfigs für eines unserer xiros® Polymerkugellager aus dem geeigneten iglidur® Werkstoff, ohne dabei den Zeitaufwand und die hohen Kosten für die Anfertigung eines gefrästen oder erodierten Spritzgusswerkzeuges in Kauf nehmen zu müssen.

Die igus® Lösung:

Im ersten Schritt erstellen wir vom Modell des Kugelkäfigs das Spritzgusswerkzeug im 3D-Druck. Hier setzen wir das Verfahren des Selektiven Laserschmelzen ein und erstellen das print2mold Werkzeug um die benötigte Auflage für unsere Kleinserie produzieren zu können. Das Werkzeug ist innerhalb von 24 Stunden angefertigt und ist erheblich kostengünstiger als im herkömmlichen Verfahren. Das im 3D-Druck erstellte Spritzgusswerkzeug wird anschließend genutzt, um den Kugelkäfig aus dem iglidur® Kunststoff zu fertigen, der für die spätere Anwendung die idealen Eigenschaften mitbringt. Es lassen sich im SLM-Verfahren auch feinste Details ausarbeiten und wir erhalten ein sehr präzises Bauteil was in Qualität und Material zu 100% unseren Anforderungen entspricht. Klingt einfach – ist es auch!

Die Erkenntnis:

Im Unterschied zum gefrästen oder erodierten Spritzgusswerkzeug wird bei der Herstellung des Werkzeuges im 3D-Druck das Material nicht ab-, sondern aufgetragen. Dadurch wird nur so viel Material für das Werkzeug eingesetzt, wie auch tatsächlich benötigt. Zudem können auch sehr filigrane Bauteile in einem Stück umgesetzt werden.  Beim Erodieren und Fräsen ist dies nur durch die Herstellung einzelner Teile möglich, welche später zu einem Werkzeug zusammengefügt werden. Das Spritzgusswerkzeug zu erodieren wäre in diesem Fall sehr aufwendig gewesen und durch die Herstellung im print2mold sind wir viel schneller und günstiger in der Lage, die Kleinserie des benötigten Bauteils herzustellen.

Einsatzbereiche sind zum Beispiel Testphasen aus Serienmaterial oder Bauteile, die aus Materialien hergestellt werden sollen, die im direkten 3D-Druck nicht eingesetzt werden können. Auch für Stückzahlen, bei denen sich die Herstellung des fertigen Bauteils im 3D-Druck nicht mehr rechnet, ist diese Kombination beider Verfahren die richtige Wahl.

*(abhängig von der Komplexität und vom verwendeten Material)