Zykluszeitreduktion bei Spritzgießwerkzeugen
Konturnahe Kühlung als Trend
Der technologische Wandel ist ein sehr dynamisches Muster im Werkzeugbau. Für das Unternehmen W. Faßnacht Werkzeug- und Formenbau, Bobingen hat sich das LaserCUSING-Verfahren binnen fünf Jahren zu einem wichtigen Faktor in Bobingen entwickelt. Damit ist es einfach möglich, Werkzeugeinsätze zur konturnahen Kühlung herzustellen.
 |
 |
 |
|
||
 |
Mit LaserCUSING können Kühlkanäle sehr nahe unter der Formkontur angesetzt werden. Komplexe Teile mit unterschiedlichen Wandstärken, bei Verrippungen und Stegen, können so „nahe am Geschehen“ gekühlt werden. Bereits 2008 investierte Faßnacht in LaserCUSING-Anlagen von Concept Laser aus Lichtenfels. Konturnahe Kühlungen liegen im Trend. Was vor Jahren noch, in Bezug auf das Fließverhalten, als nicht prozessfähig galt, wird heute einfach gemacht. Neben der Reduktion der Zykluszeit kann durch die Kühlung auch der Verzug im Teil abgesenkt werden.
Konturnahe Kühlung: Konstruktion und Querschnitte
Die Querschnitte der Kühlkanäle liegen bei >5 mm und sind nach Aussage von Wolfgang Faßnacht absolut prozesssicher. Dadurch besteht die Möglichkeit, diese bis zu 2–3 mm unter der Formkontur anzusetzen, um optimal zu kühlen. Auch das Gegenteil, das Temperieren, kann über solche Kanäle erfolgen. Dies geschieht beispielsweise bei Teilen mit Hochglanzoptik (high glossy-Effekte).
Bestimmte Werkzeuge haben sogar beide Aufgaben in getrennten Kreisläufen: Oberflächen mit Hochglanzoptik, die temperiert werden und an der Innenkontur Verrippungen, die gekühlt werden, um Verzug zu verhindern. Bei den bislang bei Faßnacht produzierten Werkzeugen mit dieser Kühltechnik waren Reduzierungen der Zykluszeit bei Serienwerkzeugen bis zu 40 % möglich. Das bedeutet einen enormen Vorteil zur Wertschöpfung für den Produktionsbetrieb.
Thema Kosten und Geschwindigkeit im Werkzeugbau
Die kurzen Entwicklungszeiten moderner Werkzeuge sorgen für enormen Zeitdruck bei Produktentwicklern, Werkzeugbauern und Verarbeitern. Das Laserschmelzen erlaubt es, Pulverwerkstoffe aus Originalmaterial, Schicht für Schicht aufzuschmelzen. Dabei werden heute Härtegrade bis zu 52HRC, abhängig vom Werkstoff, erreicht. Vor allem bei der Herstellung des Werkzeugeinsatzes werden bei konventioneller Technik Personalkosten fällig, da der Dreh- und Fräsprozess kontinuierlich überwacht werden muss.
Anders beim Laserschmelzen von Metallen: Mit dem generativen Metall-Laserschmelzverfahren spart der Werkzeugbauer Zeit in Konstruktion und Fertigungsphase und außerdem fließen mögliche Änderungswünsche leichter ein. Die LaserCUSING-Anlage von Concept Laser kann nach Wahl der Parameter 24 Stunden pro Tag mannlos betrieben werden. Auch bei Teilen in „Hybrid-Technik“ spart der Werkzeugbauer Zeit und Kosten.
Auf einen vorgefertigten Grundkörper, mit vorgebohrtem Zu- und Ablauf der Kühlung, kann die formgebende Restgeometrie inklusive der restlichen Kühlkanalauslegung mittels LaserCUSING „aufgeschweißt“ werden. Diese Vorgehensweise hat sich bei einer Mischbauweise in vielen Fällen als schnellste und wirtschaftlichste Methode erwiesen. Generell gilt, dass generative Technik schneller zum Ergebnis führt – und überwiegend günstiger ist.
Einsätze für runde Teile
Nach den Erfahrungen bei Faßnacht sind gerade runde Teile sehr geeignet für Einsätze auf der Basis des Laserschmelzens. Runde Werkzeugeinsätze können mit dem LaserCUSING-Verfahren wesentlich kostengünstiger hergestellt werden. Denn durch Integration einer konturnahen Kühlung entfallen Einstiche und Nuten für O-Ringe. Die Konstruktion des Einsatzes fällt somit einfacher aus.
Folglich reduzieren sich der Konstruktions-, Fertigungs- und Nacharbeitsaufwand und somit auch die Kosten. Klassische Methoden, vom Beschaffen einer Stahlstange aus dem Lager bis hin zum Härten, sind aufwendiger und teurer zu fertigen, als mit LaserCUSING. Bei Faßnacht hat das „generative Denken“ mittels Laser einen hohen Stellenwert in Konstruktion und Werkzeugbau.
Teilekosten senken
Der Trend zur konturnahen Kühlung hat zahlreiche Gründe: Technische, aber auch ökonomische: „Werkzeuge sollen in der Fertigung bei den Stückkosten Geld verdienen und dies gilt umso mehr bei hohen Stückzahlen“, sagt Wolfgang Faßnacht. Prozesssichere Werkzeuge, die die Physik überlisten und Zykluszeiten reduzieren helfen, verbessern die Wertschöpfung in der Produktion. Der 1.000 Werkzeugeinsatz zur konturnahen Kühlung von Faßnacht zeigt den Erfolg dieser Strategie von Werkzeugeinkäufern und Fertigungsspezialisten. Es zählt wie immer, was unten, also unter dem Strich heraus kommt.
Vorteile des Laserschmelzens im Werkzeugbau
- Optimierung der Herstellkosten
- Zeitersparnis bei Konstruktion und Werkzeugbau
- Optische Güte
- Zykluszeitreduktion (bei konturnaher Kühlung)
- Mannlose Fertigung und Kosteneinsparungen
- Differenzierte Entwicklungsmöglichkeiten
- verbesserte Anpassungsmöglichkeiten
- geringere Änderungskosten
- Prototypen- und Musterbau
Mehr Informationen zu Concept Laser:
 |
CONCEPT Laser GmbH |
|
An der Zeil 8 |
|
96215 Lichtenfels |
|
Tel.: +49 (0) 9571 / 949-238 |
|
Fax: +49 (0) 9571 / 949-239 |
|
E-Mail: info@concept-laser.de |
|
www.concept-laser.de |
War dieser Artikel für Sie hilfreich?
 |
|
|
|
|
Bitte bewerten Sie diese Seite durch Klick auf die Symbole.
Zugriffe heute: 2 - gesamt: 2352.
