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18.10.2016 | Urformen | Im Fokus | Onlineartikel

Gussformen aus dem Plotter

Autor:
Dieter Beste

Die additiven Fertigungsverfahren bringen ihre Vorzüge dann voll zur Geltung, wenn es um komplexe Geometrien geht. Mit dem Additive Form Casting lassen sich jetzt auch Gussformen auf der Basis von CAD-Modellen herstellen.

Die Firma Düker in Karlstadt (Unterfranken) setzt sich nach Unternehmensangaben im Geschäftsbereich Kundenguss seit geraumer mit den Möglichkeiten der additiven Fertigung auseinander. Kundenguss, das bedeutet, schnell, flexibel, und ohne den Einsatz teurer Modelle auch in kleiner Serie zu fertigen. In welcher Weise der kostenintensive Modellbau mit den unterschiedlichen Gießtechniken, insbesondere dem Sandguss zusammenwirkt, beschreiben die Herausgeber des "Handbuch Maschinenbau" ab Seite M1. Mit dem Additive Form Casting (AFC) gelingt es Düker nun, zur Herstellung der Sandformen keine Modelleinrichtung mehr zu benötigen.

Basis und Voraussetzung zur Entstehung der Formen ist beim AFC bisher auch ein CAD-Datensatz des Gussteils. Beim Lasergenerieren wird der Werkstoff, in diesem Fall Formsand, schichtweise aufgetragen und anschließend unter dem Energieeintrag eines Laserstrahls punktuell, d. h. selektiv im Fokuspunkt an- oder aufgeschmolzen. Das erhitzte Material "bildet am Strahlwechselwirkungsort ein Schmelzbad und erstarrt idealerweise in kristalliner Struktur zu einem Festkörper, sobald der Fokus weitergeführt ist und das Material abkühlt", erklärt Springer-Autor Maike Grund das additive Verfahrensprinzip in "Implementierung von schichtadditiven Fertigungsverfahren" (Seite 40).

Additive Form Casting - ein Entwicklungsinstrument

Die additiven Sandformen sind genau wie im Serienprozess verlorene Formen, heißt es in einer Mitteilung von Düker, die nach Entnahme des Gussteils recycelt werden. Dadurch geht ausschließlich die Form, jedoch kein Formsand verloren. Das Additive Form Casting eignet sich nach Einschätzung des Unternehmens optimal als Entwicklungsinstrument. Neue Produkte, die bisher nur auf dem Rechner zu sehen sind, könnten nunmehr in kurzer Zeit in Guss realisiert zur Erprobung weiter bearbeitet werden. Geometrische Anpassungen seien einfach umzusetzen. Alleine die Änderung des CAD-Datensatzes und das Plotten einer weiteren Form ermöglichen den erneuten Abguss einer verbesserten Variante.

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Düker geht davon aus, dass sich das Gießen mit additiv hergestellten Formen im Vergleich zur konventionellen Formherstellung überwiegend für Prototypen, Muster oder Kleinstserien rechnet. Mittel- und Großserien werden in dem unterfränkischen Unternehmen nach wie vor mit der bewährten Modelltechnologie hergestellt. Denn wenn auch die additive Formherstellung inzwischen technologisch ausgereift sei – geometrisch und hinsichtlich der Präzision der Formen gebe es nahezu keine Grenzen – sei die Herstellung dieser Hightech-Formen, bedingt durch die komplexe Anlagentechnologie, heute noch ein kostenintensiveres Verfahren.

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