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Additive Fertigung Additiv gefertigte Formeinsätze für Spritzgussteile

Redakteur: Dipl.-Ing. Dorothee Quitter

Für die Herstellung von Handy-Ladegeräten ermöglicht das Metall-Lasersintern die Fertigung von Werkzeugen mit konturnahen Kühlkanälen.

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Werkzeug und Spritzling: Dank konturnaher Temperierung sank die Zykluszeit von 14 s auf 8 s und die Qualität der Endprodukte erhöhte sich.
Werkzeug und Spritzling: Dank konturnaher Temperierung sank die Zykluszeit von 14 s auf 8 s und die Qualität der Endprodukte erhöhte sich.
(Bild: Salcomp)

Salcomp stellt als Zulieferer für Nokia sowohl Ladekabel und Netzgeräte als auch LED-Trafos her. Die gesamte Produktionskapazität der Werke in Shenzhen (China), Chennai (Indien) und in Manaus (Brasilien) liegt bei mehr als 440 Mio. Stück. Wie in der Serienfertigung vergleichbarer Produkte üblich, stellt Salcomp die hauseigenen Bauteile mittels Spritzgussverfahren aus Kunststoff her: Die dafür zuständige Maschine bringt in eine entsprechende Hohlform – die sogenannte Kavität – durch Hitze verflüssigten Kunststoff ein. Zum Aushärten muss das Werkstück innerhalb möglichst kurzer Zeit abkühlen. Unmittelbar danach gibt die Maschine das fertige Bauteil frei. Dank moderner Materialien und immer leistungsfähigerer Produktionswerkzeuge hat sich der Herstellungsprozess beständig verkürzt, gleichzeitig konnte die Qualität gesteigert werden.

Schnelles Abkühlen ist entscheidend für den Herstellvorgang

Umso schwieriger ist es, einen derart erfolgreichen Ablauf noch weiter zu verbessern. Das ist jedoch eine unabdingbare Voraussetzung, um im internationalen Wettbewerb bestehen zu können. Zentraler und gleichzeitig mit am schwersten zu optimierender Bestandteil des dargestellten Fertigungsprozesses ist das Abkühlen: Selbst die schnellste Maschine hilft nichts, wenn die physikalischen Grenzen des Ausgangsmaterials ausgereizt sind oder wegen entsprechender Rohstoffkosten nicht mehr weiter verbessert werden können – denn Fakt ist: Die Temperatur bzw. die Fähigkeit zum schnellen Auskühlen spielt eine entscheidende Rolle für den Herstellvorgang.

Für das Abführen der Hitze sind Temperierkanäle verantwortlich, die überall in der Umgebung rund um die Kavität verteilt sind. Mit althergebrachten Methoden war der Gestaltungsspielraum für das Design dieser Kühlvorrichtungen erheblich eingeschränkt: Da die Werkzeuge entweder selbst aus Metall gegossen oder gedreht werden, ist die Formgebung begrenzt durch die Möglichkeit des Bohrens oder zusätzlichen Einfräsens von entsprechenden Hohlräumen. Kurven oder sonstige komplexere Formen sind mit solchen Verfahren nicht möglich.

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