Overath SLM: Innovative Fertigung von Werkzeugen im 3D-Druckverfahren

Durch eine selbst entwickelte neuartige 3D-Druck-Werkzeugtechnik auf Basis des selektiven Laserschmelzens kann die Firma Overath SLM aus Lohmar bei der Werkzeugfertigung das Gewicht ihrer Produkte reduzieren, Material einsparen und den Ressourcenverbrauch in der Produktion senken. Für das erstmals in der Industrie eingesetzte Verfahren erhielt das Lohmarer Unternehmen einen Zuschuss aus dem Umweltinnovationsprogramm des Bundesumweltministeriums. Unterstützt wurde es dabei durch die Finanzierungsberatung der Effizienz-Agentur NRW.

Die Overath SLM entwickelt und produziert Werkzeuge für die Serienproduktion von Formteilen in der Partikelschaumindustrie. Das Schwesterunternehmen Overath EPP GmbH nutzt diese Werkzeuge, um u.a. Einbauteile für die Automobilindustrie aus expandierten Polypropylen zu fertigen.

Der frühere Formschäumprozess der Overath EPP GmbH war sehr energieintensiv: Bei jedem Produktionsvorgang musste das zweiteilige zerspanend hergestellte Aluminiumwerkzeug, das zur Fertigung der Formteile notwendig ist, auf 140°C erhitzt und wieder gekühlt werden. "Vor diesem Hintergrund wollten wir mit einem neuen Herstellungsverfahren des Werkzeugs, den Energie- und Ressourcenverbrauch in der Produktion und Anwendung senken", erläutert Rike Johnsen, Geschäftsführerin der Overath GmbH.

Materialeinsparung dank innovativer 3D-Technik
Um die Effizienzsteigerung zu erreichen, entwickelte die Overath SLM eine 3D-Druck-Werkzeugtechnik auf Basis des selektiven Laserschmelzens. "Mithilfe dieses Verfahrens kann Material eingespart und das Gewicht der Werkzeuge reduziert werden", so Rike Johnsen. "Außerdem wird Edelstahl anstelle von energieintensiv hergestelltem Aluminium eingesetzt - das senkt bereits in der Produktion Prozessenergie und CO2-Emissionen."

Neuer Formschaumautomat ermöglicht effizienten Einsatz der Werkzeuge
Neben den Ressourceneffekten bei der Herstellung der Werkzeuge sollen den weiteren Unternehmensangaben zufolge auch beim Einsatz in einem neuartigen Formschaumautomaten erhebliche Vorteile gegenüber konventionellen Technologien entstehen. Die Anwendung des selektiven Laserschmelzens (SLM) ermöglicht es demnach, die Formgestaltung der Werkzeuge zu verbessern und konturnah zu kühlen. Dies soll zu einer erheblichen Reduzierung des Energieeinsatzes sowie zur Senkung des Kühlwasserverbrauchs führen.

Durch die Reduzierung der beheizten Menge an Stahl sowie durch die Verkleinerung des Dampfkammervolumens könne der Dampfverbrauch bei der Polypropylenverarbeitung um bis zu 75 Prozent reduziert werden. Zusätzliche Vorteile des neuen Herstellverfahrens liegen laut Overath in der Beschleunigung des gesamten Schäumprozesses und in einer längeren Haltbarkeit der Werkzeuge.

Unterstützung durch die Effizienz-Agentur NRW
Das Unternehmen nutzte im Vorfeld der Umsetzung die Finanzierungsberatung der Effizienz-Agentur NRW aus Duisburg zur Antragstellung im Umweltinnovationsprogramm des Bundesumweltministeriums. Das Vorhaben einschließlich eines begleitenden Messprogramms wurde im Jahr 2016 mit Mitteln in Höhe von rund 723.000 Euro aus dem BMU-Umweltinnovationsprogramm gefördert. Der Projektabschluss erfolgte 2020. Insgesamt hat die Overath SLM GmbH rund 2,4 Mio. Euro in die Maßnahmen investiert.

Weitere Informationen: overath-slm.com, www.ressourceneffizienz.de

Overath SLM GmbH, Lohmar

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