Konventionelle oder additive Fertigung? Das ist häufig nicht mehr die Frage, denn zunehmend werden subtraktive oder umformende Verfahren in Kombination mit dem 3-D-Druck eingesetzt. Wo eines der Verfahren schwächelt, kann das andere seine Stärken ausspielen. Besonders interessant ist der Einsatz dieser sogenannten hybriden additiven Fertigung im Werkzeugbau. Größere Teile eines Werkzeugs werden weiterhin zeiteffizient konventionell gefertigt, bevor Werkzeugbereiche mit besonders komplexen Geometrieanforderungen im 3-D-Druck herausgebildet werden.
Besonders anschaulich sind die Vorteile beim Einbringen von Kühlkanälen ins Werkzeug. Statt ausschließlich gerade verlaufende Kanäle ins Werkstück zu bohren, lassen sich mithilfe additiver Verfahren geschwungene und endkonturnahe Kanäle einbringen, was die Kühl- und Fertigungsleistung der Werkzeuge erheblich verbessern kann – sofern einige grundlegende Designprinzipien eingehalten werden. Anwendung findet die Vorgehensweise beispielsweise im Bereich von Zerspanwerkzeugen, Kunststoffextrudern oder Pressen.
Weitere Fachliteratur und Beiträge zum Thema:
2019 | OriginalPaper | Buchkapitel
Guidelines for AM Tooling Design
We have, so far, mostly been talking about using AM for direct part production. However, many industries are now starting to use AM as a way of manufacturing the tooling for conventionally injection molded, cast, extruded, or sheet-metal parts. This means that the final parts are exactly the same as those that they would have previously made with conventional tooling, and only that the tooling, itself, was produced with AM.
2016 | OriginalPaper | Buchkapitel
Anwendungsorientierter Einsatz von Werkzeugstählen im 3D-Druck
Die additive Fertigung bietet große Vorteile bei der Herstellung hochkomplexer Bauteile, insbesondere bei kleinen Stückzahlen. Der Anwendungsbereich des Werkzeugbaus mit üblichen Losgrößen von einem oder wenigen Bauteilen und Geometrien wie innenliegenden Kühlkanälen bietet sich daher für die additive Fertigung an. Durch den Einsatz dieser Technologie kann die Produktivität der Werkzeuge im Produktionseinsatz gesteigert werden. Das selektive Laserstrahlschmelzen (SLM) bietet dabei die höchste Genauigkeit bei innenliegenden Geometrien.
2024 | OriginalPaper | Buchkapitel
Design and Manufacturing of a Lightweight Press-Hardening Forming Tool by Wire Arc Additive Manufacturing
Press-hardening is an important metal sheet manufacturing process to improve the metal sheet properties during forming with an inline quenching process. This requires higher cooling rates often obtained by cooling channels within the tools, that enable the formation of martensite for a high strength. The manufacturing of those forming tools with internal cooling channels is quite complex, time and material consuming and therefore expensive. Optimal cooling channel geometry cannot be realized by conventional machining operations, that limits cooling efficiency too.
Open Access 04.09.2023
Hybrid Additive Manufacturing of Forming Tools
Additive manufacturing (AM) is widely used in the automotive industry and has been expanded to include aerospace, marine, and rail. High flexibility and the possibility of manufacturing complex parts in AM motivate the integration of additive manufacturing with classical forming technologies.
2018 | OriginalPaper | Buchkapitel
Neue Chancen für die Werkzeugtechnik in der Partikelschaumverarbeitung
Das pulverbettbasierte Selektive Laserstrahlschmelzen (SLM) hat sich bereits in vielen Anwendungsbereichen der kunststoffverarbeitenden Industrie wie z.B. dem Spritzgussformenbau etabliert. Aufbauend darauf wird im Rahmen dieses Beitrags die Entwicklung einer neuen Werkzeugtechnologie für die Partikelschaumverarbeitung von expandiertem Polypropylen (EPP) vorgestellt, welche die geometrischen Freiheiten der additiven Fertigungstechnologie ausschöpft.
01.10.2021 | Fertigung + Produktion
"Die additive Fertigung löst größte Herausforderungen der Werkzeugtechnik"
Die additive Fertigung hält immer stärker Einzug in die industrielle Produktion. Sie ist eine Schlüsseltechnologie in der dezentral verteilten Produktion und sorgt für robustere Lieferketten, wie Tina Schlingmann von EOS im Interview erläutert.
21.07.2021 | Additive Fertigung | Schwerpunkt | Online-Artikel
Werkzeugmaschinen und additive Fertigung nähern sich an
Bislang setzen europäische Werkzeugmaschinenbauer noch wenig auf die additive Fertigung. Dabei könnten beide Branchen ihre starke Position weiter ausbauen, beispielsweise mit hybriden additiven Verfahren.
2021 | OriginalPaper | Buchkapitel
Hybrid Additive and Subtractive Processes
The realisation of the Manufacturing 4.0 strategy is closely linked to the hybridisation of manufacturing processes, as signalled in Sect. 1.4. The scope now also includes hybrid processes and equipment that combine Layered/Additive Machining (LM/AM) and Subtractive Machining (SM) CNC (LM/SM CNC).