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3D-Druck Kunststoffmodelle ersetzen Wachslinge

| Redakteur: Dorothee Quitter

Um wirtschaftliche Feingussteile zu produzieren, können konventionelle Wachsmodelle durch ausbrennbare, 3D-gedruckte Kunststoffmodelle ersetzt werden.

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Das 3D-gedruckte Laufrad aus PMMA mit den Maßen 500 mm x 500 mm x 45 mm dient als verlorenes Modell für den Feinguss.
Das 3D-gedruckte Laufrad aus PMMA mit den Maßen 500 mm x 500 mm x 45 mm dient als verlorenes Modell für den Feinguss.
(Bild: Voxeljet)

Ob in der Automobilindustrie oder im Maschinenbau – die Herstellung komplexer Bauteile, darunter Laufräder, Getriebegehäuse und dergleichen in Losgröße 1 oder in Kleinserien sollte schnell und wirtschaftlich vonstatten gehen. Das Feingussverfahren in der klassischen Variante zeigt hier Schwächen. Dazu Thomas Peipp, Leiter Feinguss des Schmolz+Bickenbach Guss GmbH Standortes Ennepetal: „Das Problem liegt in der aufwendigen Herstellung der erforderlichen Wachsmodelle. Dafür sind teuere Spritzwerkzeuge und Wachspressen erforderlich. Die Werkzeugkosten schlagen gerade bei Kleinstserien heftig zu Buche und führen in der Folge zu einem sehr hohen Stückpreis.“

Abhilfe schafft die 3D-Drucktechnologie von Voxeljet. Auf modernen 3D-Druckern des Augsburger Anbieters lassen sich Kunststoffmodelle schnell, präzise und kostengünstig herstellen. Diese PMMA-Modelle können Wachsmodelle hundertprozentig substituieren. Der Knackpunkt dabei: Die Herstellung der Kunststoffmodelle im 3D-Druck ist denkbar einfach, präzise und schnell. Werkzeuge sind dafür nicht erforderlich, der Digitaldruck basiert auf den CAD-Daten des Bauteils. Der 3D-Drucker übernimmt den Aufbau des Modells anhand der angepassten Druckdaten im Schichtbauverfahren.

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In Rekordzeit zum verlorenen Modell

Auf den neuesten voxeljet-Druckern gelingt die Herstellung eines Kunststoffmodells für ein Francis-Laufrad mit einem Durchmesser von 500 mm in weniger als 24 Stunden. Als Material kommt PMMA zum Einsatz, das bereits bei 73° C zu erweichen beginnt und bei Temperaturen jenseits der 700° C rückstandsfrei verbrennt. Damit eignen sich die Bauteile hervorragend als Ausschmelzmodelle für den Feinguss. Bei Schmolz + Bickenbach verfügt man bereits seit einigen Jahren über fundierte Erfahrungen mit dem 3D-Druck von Kunststoffmodellen: „Wir haben die Modelle in der Vergangenheit im voxeljet-Dienstleistungszentrum drucken lassen. Die Vorteile der 3D-Drucktechnologie und ein ständig steigendes Auftragsvolumen haben uns im Jahr 2013 zur Investition in einen eigenen voxeljet-Drucker veranlasst. Mit unserer VX1000 können wir in unserer Feingießerei Bauteile aus PMMA Material in dem zur Verfügung stehenden Bauraum von 1060 x 600 x 500 mm drucken. und daraus Gussteile bis zu einem maximalen Stückgewicht von 70 kg herstellen. Damit können wir unsere Kunden noch schneller und effizienter unterstützen“, so Thomas Peipp.

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