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«On-Demand»-Fertigung von Formen und Modellen 3D-Druck ermöglicht wirtschaftlichen Feinguss

| Redakteur: Luca Meister

Komplexe Bauteile waren im Feingussverfahren in kleinen Stückzahlen bislang nur mit beträchtlichem Zeit- und Kostenaufwand zu fertigen. Dass es heute auch anders geht, beweist die Schmolz + Bickenbach Guss Gruppe: Hier favorisiert man bei der Herstellung verlorener Modelle die 3D-Drucktechnologie von Voxeljet und setzt damit Benchmark hinsichtlich Kosteneffizienz und Produktionszeit.

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QR-Code Feingussfilm.
QR-Code Feingussfilm.
(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 am Standort Ennepetal im Ruhrgebiet: «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 deutschen Anbieters lassen sich Kunststoffmodelle schnell, präzis und kostengünstig herstellen. Diese PMMA-Modelle können Wachsmodelle hundertprozentig substituieren. Der Knackpunkt dabei: Die Herstellung der Kunststoffmodelle im 3D-Druck ist denkbar einfach, denn Werkzeuge sind dafür nicht erforderlich und 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 Millimeter in weniger als 24 Stunden. Als Material kommt PMMA zum Einsatz, das bereits bei 73 Grad zu erweichen beginnt und bei Temperaturen jenseits von 700 Grad 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 mal 600 mal 500 Millimeter drucken. und daraus Gussteile bis zu einem maximalen Stückgewicht von 70 Kilogramm herstellen. Damit können wir unsere Kunden noch schneller und effizienter unterstützen», so Thomas Peipp.

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