Rapid Prototyping Urmodelle für den Vakuum-Guss von Prototypen aus dem Stereolithographie-Kunstharz WaterShed 11120

Die Herstellung großformatiger, aus einer einzelnen Komponente bestehenden, Stereolithographie-(SL)-Prototypen und Urmodelle hat zahlreiche Vorteile, was die technischen Leistungsmerkmale sowie die Zeit- und Kostenersparnis betrifft. Voraussetzung für die Herstellung solcher Bauteile sind SL-Anlagen und Gießkammern für großformatige Teile sowie SL-Kunstharze mit entsprechenden Eigenschaften. Einer dieser Werkstoffe, den der deutsche Dienstleister Primeparts verwendet, um Vorserien-Test-Modelle des neuen Audi TT zu fertigen, ist das Kunstharz WaterShed 11120 von DSM Somos.

Anbieter zum Thema

mbo Oßwald GmbH & Co KG Metallbearbeitung - Verbindungstechnik

Xometry Europe GmbH

Heraeus AMLOY Technologies GmbH

DSM Somos (r)

Somos WaterShed 11120 ist eines der SL-Kunstharze, die derzeit in Europa und Nordamerika am häufigsten eingesetzt werden. Das optisch klare, ABS-ähnliche Material wurde von DSM Somos auf den Markt gebracht und ist das erste Kunstharz auf der Grundlage der Somos Oxetan Chemie — eine neuartige Chemie-Plattform, die nicht nur eine extrem schnelle und genaue Abformung unter Lichteinwirkung, sondern auch eine hohe Ausgangs-Festigkeit des Grünkörpers garantiert. Selbst großformatige WaterShed-Bauteile, die in Anlagen vom Typ EOS Max, SLA 7000 oder der neuen ViperPro von 3D System hergestellt wurden, können ohne Beschädigungsrisiko zum Zweck der Reinigung und Oberflächenbehandlung aufgebaut werden.

Die hydrophobe Oxetan-Formel von WaterShed (mit einer maximalen Feuchtigkeits-Absorption von 0,3%, im Vergleich: andere Standard-Kunstharze liegen bei 1,5 - 2%) stellt sicher, dass die Bauteile lange maßhaltig bleiben. Da ihre Oberflächen hohe Qualität aufweisen, lassen sie sich leicht nachbehandeln. Dank einer Bruchdehnung von 11 bis 20% (je nach Anlagentyp) eignen sich WaterShed-Bauteile ideal für Schnappverbindungen. Einzelne Teile lassen sich außerdem rasch zu größeren Strukturen zusammenfügen.

WaterShed für Urmodell der Mittelkonsole des Audi TTQualität, Schnelligkeit und Genauigkeit waren die Eigenschaften, auf die der deutsche Dienstleister Primeparts im Frühjahr 2005 setzte, als das Unternehmen den Auftrag erhielt, Bauteile für die Vorproduktion des neuen Audi TT herzustellen. Der Vertrag hatte zum Inhalt, zirka 1400 mm lange Mittelkonsolen im Vakuum-Gießverfahren herzustellen — ein Kernstück der innovativen Innenausstattung des TT. Das Urmodell für die Struktur der Konsole (1420 mm lang, 350 mm breit und 300 mm hoch) stellte Primeparts auf der großformatigen SL-Anlage unter Verwendung von WaterShed 11120 her.

Mit Stereolithographie (SL) ist die rasche Erstellung von 3D-Modellen mit Hilfe eines computergesteuerten Laserstrahls möglich, der die Photopolymer-Harze abhärtet. Das Verfahren ist extrem präzise und basiert auf dem schichtweisen Aufbau von Modellen. Daher bietet es den Vorteil, äußerst komplexe Formen nachbilden zu können, die mit subtraktiven Verfahren oder herkömmlichen Druckgusstechniken schwierig oder unmöglich anzufertigen sind.

Vom Urmodell zum Vorserien-Test-Modell

Aus dem Urmodell wird dann die Gussform erzeugt, mit der ungefähr 20 Test-Modelle aus Vakuum-Gießharz entstehen können.

Bernd Sopart, Geschäftsführer von Primeparts, erklärt: “Das Soft-tooling großformatiger Bauteile ist ein Kernbereich, auf den sich Primeparts im Rapid Manufacturing konzentriert hat. Wir verfügen über eine der größten Gießkammern für das Vakuum-Gießverfahren in Europa, die es uns erlaubt, PUR-Einzelteile in Größen von bis zu 1850 x 1300 x 1300 mm herzustellen.

Primeparts setzt WaterShed nicht nur für den Bau von Urmodellen ein, sondern für eine große Bandbreite an Anwendungen, die eine hohe optische Qualität erfordern, wie beispielsweise Standard- und LED-Leuchten. Der Werkstoff, so Sopart, ermöglicht darüber hinaus wirtschaftliche Prototyping-Lösungen von höchster Qualität bei der Herstellung von mechanisch belasteten, aufgebohrten Bauteilen oder Schnappverbindungen, wie sie etwa bei Einzelteilen von Fahrzeugsitzen anfallen.

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