Formen- und Werkzeugbau im 3D-Druck

CAD Modell einer Gussform mit 3D Scan - Kern

Formen- und Werkzeugbau im 3D-Druck -

Die additive Fertigung im Formen- und Werkzeugbau revolutioniert die traditionelle Herangehensweise, indem sie komplexe Formen und Strukturen direkt aus digitalen Entwürfen erstellt. Dies ermöglicht eine schnellere Prototypenentwicklung und eröffnet neue gestalterische Freiheiten, die bisherige Einschränkungen in herkömmlichen Fertigungsverfahren überwinden.

Die Stärken vom 3D-Druck im Werkzeug und Formenbau

Der 3D-Druck ist eine attraktiven Option im Werkzeugbau, wenn es um die schnelle Entwicklung von Prototypen, die Herstellung von Kleinserien und die Umsetzung komplexer Designs geht.

Schnellere Prototypenentwicklung

3D-Druck ermöglicht die rasche Herstellung von Prototypen und Modellen, was den Entwicklungsprozess beschleunigt. Dadurch können Designer und Ingenieure Ideen schneller umsetzen und iterieren, was letztendlich zu kürzeren Entwicklungszeiten führt.

Komplexe Geometrien

Mit 3D-Druck können komplexere und organische Formen hergestellt werden, die mit herkömmlichen Fertigungsmethoden schwer oder unmöglich umzusetzen wären. Dies eröffnet neue gestalterische Möglichkeiten und ermöglicht innovative Lösungen im Formen- und Werkzeugbau.

Anpassungsfähigkeit und Iteration

Mit 3D-Druck können Änderungen an einem Design relativ schnell und kostengünstig umgesetzt werden. Dies erleichtert die Anpassung von Formen und Werkzeugen, wenn neue Anforderungen auftreten oder Designverbesserungen erforderlich sind.

Reduzierte Montage

Komplexe Werkzeuge oder Formen, die aus mehreren Einzelteilen bestehen, können oft als ein Stück gedruckt werden. Dies reduziert die Notwendigkeit für aufwändige Montageprozesse und erhöht die Genauigkeit der Endprodukte.

Kosteneffizienz

Bei der traditionellen Fertigung von Werkzeugen können hohe Kosten für Materialien und Bearbeitung anfallen. Additive Fertigung kann kostengünstiger sein, insbesondere bei der Herstellung von Prototypen oder Kleinserien, da weniger Materialabfall anfällt und komplexe Teile in einem einzigen Schritt hergestellt werden können.

Geringere Fertigungszeiten

3D-Druck ermöglicht die parallele Herstellung von mehreren Teilen oder Komponenten in einem einzigen Druckvorgang. Dadurch können längere Produktionszeiten vermieden werden, was insbesondere bei großen Stückzahlen von Teilen oder Werkzeugen von Vorteil ist.

Leichtere Gewichtsoptimierung

Beim 3D-Druck können Materialien gezielt dort platziert werden, wo sie benötigt werden, um z.B. Strukturen zu verstärken. Dadurch können leichtere Werkzeuge und Formen hergestellt werden, ohne an Stabilität und Festigkeit einzubüßen.

3D-Scan der Grundform

Digitalisierung der Urform

CAD Konstruktion der Gussform

Auf Grundlage der Urform wird die Gussform konstruiert

Fertigung im SLS Druckverfahren

3D Druck der Gussform mit Polyamid

Anwendungsbeispiele vom 3D-Druck im Werkzeugbau

Messvorrichtungen​

3D-Druck findet vielfältige Anwendungen in der Herstellung von Messvorrichtungen. Er ermöglicht die schnelle Erstellung maßgeschneiderter Vorrichtungen, die exakt den individuellen Anforderungen von Messaufgaben entsprechen. Die flexiblen Gestaltungsmöglichkeiten erlauben die Integration komplexer Geometrien, spezieller Halterungen und Skalen, was eine präzise Positionierung von Messinstrumenten erleichtert und die Effizienz in verschiedenen Branchen steigert.

Heft- und Spannvorrichtungen​

Heft- und Spannvorrichtungen sind wesentliche Werkzeuge in der Fertigungsindustrie, die zur sicheren Positionierung und Fixierung von Bauteilen während des Bearbeitungsprozesses dienen. Diese Vorrichtungen gewährleisten eine präzise Ausrichtung, um genaue Bearbeitungsergebnisse zu erzielen und die Konsistenz der Produktion zu erhöhen. Von der Metallverarbeitung bis zur Elektronikmontage spielen Heft- und Spannvorrichtungen eine entscheidende Rolle bei der Optimierung der Fertigungsabläufe und der Minimierung von Fehlern.

Verbundwerkstoffe

Verbundwerkstoffe, auch bekannt als Composite-Materialien, sind eine innovative Klasse von Materialien, die durch die Kombination verschiedener Bestandteile optimale Eigenschaften erreichen. Der 3D-Druck eröffnet neue Horizonte in der Fertigung von Verbundwerkstoffen, da er die Möglichkeit bietet, maßgeschneiderte Strukturen und Mischungen zu erstellen, die spezifische Anforderungen erfüllen. Diese Technologie erlaubt es, leichte und dennoch belastbare Bauteile herzustellen, indem sie gezielt Materialien in Schichtform aufträgt und so komplexe Geometrien realisiert.

Spritzguss-Formen

Das 3D-Drucken von Spritzguss-Formen revolutioniert die Fertigungsindustrie, indem es die Möglichkeit bietet, hochpräzise und komplexe Formen mit schnellerer Geschwindigkeit herzustellen. Diese Technik ermöglicht die Produktion von Prototypen und Kleinserien mit geringeren Kosten und verkürzten Vorlaufzeiten im Vergleich zu herkömmlichen Herstellungsverfahren. Die Flexibilität des 3D-Drucks erlaubt es zudem, Designanpassungen leichter umzusetzen und die Iteration bei der Entwicklung von Spritzguss-Formen zu beschleunigen.

Gussmuster

Durch den 3D-Druck von Gussmustern können hochpräzise Urformen erstellt werden, die als Vorlage für den Gießprozess dienen. Diese Technik ermöglicht es, komplexe Geometrien und feine Details in den Gussmustern zu realisieren, was traditionell schwierig wäre. Der 3D-Druck von Gussmustern verkürzt die Entwicklungszeit und ermöglicht eine schnellere Umsetzung von Designänderungen, was zu einer effizienteren und flexibleren Gussproduktion führt.

weiterführende Informationen

3D CAD Konstruktion

von der Idee zum fertigen Bauteil

Konstruktionsrichtlinien

3D Digitalisierung

Weiterverarbeitung

Finishing von Druckerzeugnissen

SLS Drukverfahren

Eigenschaften & Funktionsweise

PA Nylon

Materialienübersicht