Neue Möglichkeiten für die Bauteilherstellung mit Serienmaterial in 3D gedruckten Werkzeugen

Endkappe Carbonrohr für Int 14 Boot. Kunde: ar engineers GmbH. (Bildnachweis Person: SK Industriemodell GmbH)

– Zahlreiche Vorteile mit Einsatz von 3D gedruckten Werkzeugen
– xMold Hochleistungsharz von Nexa3D mit nahezu allen Spritzgussmaterialien kompatibel
– Neue Möglichkeiten für Forschung & Entwicklung sowie frühe Produktentwicklung zur Herstellung von Bauteilen mit Serienmaterial

Die SK Industriemodell GmbH hat ihr innovatives ‚Print & Inject‘-Verfahren weiterentwickelt. Mit Einsatz des xMold Hochleistungsharzes von Nexa3D eröffnen sich in der Forschung & Entwicklung sowie im frühen Stadium der Produktentwicklung neue Möglichkeiten zur Herstellung von Bauteilen mit Serienmaterial in 3D gedruckten Werkzeugen. Mit dieser Weiterentwicklung und einem verbesserten Dienstleistungsangebot bietet das Unternehmen unterschiedlichsten Industrien eine zukunftsträchtige Lösung für die Herstellung von Prototypen sowie komplexer und filigraner Bauteile.

Neue Möglichkeiten für Prototypen sowie komplexe und filigrane Bauteile

„Wir freuen uns über die erfolgreiche Weiterentwicklung unseres ‚Print & Inject‘-Verfahrens. Mit dem Einsatz des xMold Hochleistungsharzes von Nexa3D wurde bereits in ersten Produktentwicklungen eine überzeugende Werkzeug- und Bauteilqualität sichergestellt“, erläutert Sebastian Krell, Geschäftsführer der SK Industriemodell GmbH. Zudem konnten auch äußerst detaillierte Darstellungen und filigrane Geometrien innerhalb eines Bauteils realisiert werden. „Mit der neuen Verfahrensweise sind der Herstellung von äußerst komplexen oder filigranen Bauteilen mit Hinterschneidungen sowie der Formgebung eines Prototyps oder eines neuen Bauteils fast keine Grenzen mehr gesetzt“, ergänzt Krell. Dabei stellt die Lösbarkeit in Lauge eine Besonderheit des eingesetzten Hochleistungsharzes dar, welches zudem mit nahezu allen Spritzgussmaterialien kompatibel ist.

„Hinterschneidungen können mit festeren Spritzgussmaterialien hergestellt werden und auch eine Zwangsentformung ist nicht mehr notwendig. Somit lösen sich die Hinterschneidungen, die bis dato im Prototypenbau meist zu Schwierigkeiten führten, sprichwörtlich einfach in Lauge auf. Des Weiteren kann die Lauge einfach vom Endprodukt gelöst werden, wenn die Form des Bauteils es erfordert. Auch ist es möglich, das Werkzeug innerhalb kürzester Zeit auf die Schwindung der unterschiedlichen Materialien anzupassen“, detailliert Krell.

Zahlreiche Vorteile für Forschung & Entwicklung sowie Produktentwicklung

„Von den zahlreichen Vorteilen des ‚Print & Inject‘-Verfahrens profitieren die Abteilungen in Forschung & Entwicklung sowie in der Produktentwicklung in zahlreichen Industrien, insbesondere in der Kunststoff- und Automobilindustrie sowie der Medizintechnik. Der Einsatz des xMold Hochleistungsharzes zur Herstellung von Prototypen und Bauteilen ist sowohl in einmalig eingesetzten als auch in wiederverwertbaren 3D gedruckten Werkzeugen möglich“, erläutert Krell. Dies spart Anwendern Kosten, unter anderem durch eine schnellere Produktion der Werkzeuge und bei der Herstellung komplexer Bauteile mit Hinterschneidungen. Auch fallen Lagerhaltungs- und Instandhaltungskosten für Spritzgusswerkzeuge oder Ersatzteile weg. Zudem lassen sich Protopyen und Bauteile in nahezu allen serienüblichen Spritzgussmaterialen anfertigen und in Kleinstmengen oder gar Einzelteilen herstellen, wodurch auch eine Ersatzteilbevorratung optimiert werden kann. „Beim Einsatz eines einmalig eingesetzten Werkzeuges liegt die Losgröße typischerweise zwischen 1 und 30. Beim Einsatz wiederverwertbarer 3D gedruckter Werkzeuge ist die Losgröße abhängig von Verfahren und Bauteilen durchaus größer. Zudem kann künftig ein Werkzeug immer wieder aus einem einzigen Datensatz hergestellt werden“, ergänzt Krell, der zudem auf einen auf die Bedürfnisse des Kunden abgestimmten Prozess verweist. So kann die Prototypenherstellung als Dienstleistung anhand übersandter CAD-Daten seitens des Kunden erfolgen. „Des Weiteren begleiten wir im Rahmen einer umfassenden ‚Turn-Key-Solution‘ die Kunden beim Einsatz der Technologie vor Ort. Mit dem erweiterten Dienstleistungsangebot und dem Einsatz des xMold Hochleistungsharzes von Nexa3D heben wir das „Print & Inject“-Verfahren auf ein neues Level und schreiben die Erfolgsgeschichte eindrucksvoll weiter, die wir 2017 gemeinsam mit der RWTH Aachen begonnen haben“, betont Krell.

Hintergrund „Print & Inject“-Verfahren

Das „Print & Inject“-Verfahren wurde im Jahre 2017 von der SK Industriemodell GmbH im Rahmen von Forschungsprojekten gemeinsam mit der RWTH Aachen entwickelt. Mit der Herstellung von 3D gedruckten Werkzeugen wurden neue Möglichkeiten im Bereich des Werkzeugbaus für komplexe Bauteile sowie zur Herstellung von Bauteilen im Spritzgussverfahren geschaffen. Durch ‚Print & Inject‘ ist der Prototypenbau nicht mehr auf konventionelle Werkzeuge angewiesen und es ist möglich, Prototypen in Rekordzeit herzustellen und Bauteile auch in Kleinstmengen unter Realbedingungen und mit geringem Kostenaufwand zu testen. Mit der nun erfolgten Weiterentwicklung und dem Einsatz des xMold Hochleistungsharzes von Nexa3D, eröffnen sich in der Forschung & Entwicklung sowie im frühen Stadium der Produktentwicklung neue Möglichkeiten zur Herstellung von Prototypen sowie komplexer und filigraner Bauteile aus Serienmaterial.