alphacam: Spritzgusswerkzeug aus dem 3D-Drucker

Die mit Spritzgussformen aus dem 3D-Drucker gefertigten Prototypen können für realitätsgetreue Tests verwendet werden.

Mit "PolyJet" 3D-Druckern sollen sich laut alphacam Formhälften aus Kunststoff herstellen lassen, mit denen mehrere Prototypen im Spritzgussverfahren aus den Materialien des Endproduktes gefertigt werden können. Diese Spritzgusswerkzeuge aus dem 3D-Drucker wollen dabei vor allem mit Schnelligkeit, Flexibilität und überschaubaren Kosten punkten.

Additiv gefertigte Bauteile besitzen aufgrund ihres schichtweisen Aufbaus nicht zwingend die gleichen Eigenschaften wie gespritzte Bauteile. Darum kann es für realitätsgetreue Tests notwendig sein, gespritzte Prototypen zu verwenden. Der hohe Automatisationsgrad, die Schnelligkeit und die überschaubaren Kosten sprechen aus Sicht von alphacom daher dafür Kunststoffspritzgussformen im 3D-Druck herzustellen, um mehrere Prototypen im Serienwerkstoff zu erhalten. Die gefertigten Prototypen sollen damit aus dem gleichen Granulat wie der Serienartikel gespritzt und somit für realitätsgetreue Tests verwendet werden können, um die Leistungsdaten des späteren Endproduktes zu prüfen. Dies könne in bestimmten Bereichen eine Alternative zu Silikon-Werkzeugen darstellen und im Falle von Kleinstserien eventuell auch für Alu-Werkzeuge.

Bereits vor mehr als 10 Jahren seien erste Versuche mit FDM-gedruckten Formen durchgeführt worden, hätten aber nicht das gewünschte Ergebnis gebracht. Das FDM-Verfahren verwendete thermoplastische Kunststoffe, die das gleiche Schmelzverhalten aufweisen, wie die zu spritzenden Kunststoffe. Auch sei der Finish-Aufwand für einen wirtschaftlichen Einsatz zu hoch gewesen. Erst die Versuche mit PolyJet 3D-Druckern hätten nun brauchbare Ergebnisse geliefert.

PolyJet-Verfahren
Bei der patentierten PolyJet-3D-Drucktechnologie werden besonders feine flüssige Photopolymer-Acrylharz-Tröpfchen in ultradünnen Schichten von bis zu 0,016 mm aus bis zu acht Druckköpfen auf eine Bauplattform gespritzt. Aufgrund der geringen Größe der Tröpfchen sollen sehr feine Details ausgeformt werden können. Die Druckköpfe bewegen sich entlang der X- und Y-Achse und tragen das Modellmaterial sowie das Stützmaterial mit einer Auflösung von 600x600 dpi auf die Bauplattform auf. In der Z-Achse beträgt die Auflösung je nach PolyJet-System und Druckmodus 900 bzw. 1600 dpi. Sofort nach dem Drucken wird jede Schicht durch UV-Lampen vollständig ausgehärtet. Die Modelle sollen so direkt nach Fertigstellung verwendet werden können. Formeinsatz, Auswerfer- und Düsenseite lassen sich unmittelbar nach dem Drucken ohne großen Finish-Aufwand zusammenfügen.

alphacam auf der Moulding Expo
Auf dem alphacam-Stand auf der Moulding Expo können Besucher gespritzte Prototypen und gedruckte Musterformhälften selbst in Händen halten und sich mit den PolyJet-Experten des Unternehmens austauschen. Dabei soll der Besucher erfahren, welche Bauteile realisiert werden können, die maximale Bauteilgröße sowie weitere Randparameter.

Weitere Informationen: www.alphacam.de

Moulding Expo 2015, 05.-08. Mai 2015, Stuttgart, Halle 4, Stand E16

alphacam GmbH, Schorndorf

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