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Rapid Tooling Lasergesinterte Werkzeugeinsätze für den Kunststoff-Spritzguss

| Redakteur: Dorothee Quitter

Mit lasergesinterten Werkzeugeinsätzen aus Metall lassen sich Kühlkanäle konturnah verlegen. Das optimiert die Temperierung, die Prozess-Sicherheit steigt und die Stückkosten sinken.

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Lasergesinterte Werkzeugeinsätze erlauben einen konturnahen Verlauf der Kühlkanäle. Bilder: FKM Sintertechnik
Lasergesinterte Werkzeugeinsätze erlauben einen konturnahen Verlauf der Kühlkanäle. Bilder: FKM Sintertechnik
( Archiv: Vogel Business Media )

Ein wunder Punkt bei der Herstellung von Werkzeugen für den Kunststoff-Spritzguss ist stets die Temperierung der Kavitäten. Sie entscheidet mit über Zykluszeit und Ausschuss, und damit letztlich über die Produktivität einer Serie. Traditionell gefertigte Kühlsysteme zeigen hier die bekannten Schwachstellen: Die Abstände zwischen formgebender Kontur und meist linear gebohrten Kühlkanälen schwanken, die Energieableitung erfolgt ungleichmäßig, die dadurch verursachten internen Spannungen im Spritzling schaden seiner Stabilität. Außerdem ist der Durchfluss in konventionellen Kanalsystemen selten harmonisch, da sich in fertigungsbedingten Tot-Zonen rasch Schmutz absetzt, der zu Engstellen oder gar Staus führt.

Konturnahe Kühlkanäle durch Lasersintern

Beim Einsatz lasergesinterter Werkzeugeinsätze lassen sich solche Negativfaktoren ausschließen. Denn das Schichtbauverfahren erlaubt es dem Werkzeug-Konstrukteur, die Kühlkanäle konturnah – also im idealen Abstand zur formgebenden Kontur – zu verlegen, ihre Querschnitte abschnittsweise anzupassen und ihren Verlauf mit Blick auf die Formteilung oder Entlüftung zu optimieren. Bei FKM Sintertechnik, einem der führenden europäischen Tooling-Dienstleister, weiß man um diese Vorteile. Nicht zuletzt um der wachsenden Nachfrage nach Werkzeugen mit optimierter Temperierung nachzukommen, hat das Unternehmen nun seine Kapazitäten um eine weitere Lasersinter-Anlage vom Typ EOS M 270 erweitert. Mit den lasergesinterten Einsätzen lassen sich Großserien von mehreren Millionen Kunststoffteilen produzieren.

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Verkürzte Zykluszeiten und sinkende Ausschussquoten

Über die nahezu freie Auslegung der Temperierkanäle in den lasergesinterten Werkzeugeinsätzen erschließt der Werkzeugbauer dem Anwender eine ganze Reihe weiterer Vorteile. Denn die konturnahe Kanalführung erhöht nicht nur die mechanische Qualität des Spritzlings, sondern führt darüber hinaus auch zu einer verbesserten Produktivität in der Serienfertigung: Der Spritzgieß-Prozess wird durch die harmonisierte Energieableitung präziser kontrollierbar und die Zykluszeiten lassen sich verkürzen. Außerdem erhöht sich die Standzeit des Werkzeugs und die Ausschussquote sinkt. Typische Beispiele für die erfolgreiche Anwendung lasergesinterter Metalleinsätze mit optimierter Temperierung sind Spritzgieß-Werkzeuge für die Serienproduktion von Pkw-Interieur-Teilen oder Bauteilen für Küchengeräte.

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