Der 3D-Drucker-Hersteller Voxeljet aus Deutschland wurde auf der Gießerei-Messe GIFA jüngst mit dem Best Paper Award ausgezeichnet. Auf der Messe stellte das Unternehmen seine Forschungsergebnisse der Grundlagenforschung im Sandguss vor.

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Tom Mueller, der Director von Casting Applications (North America) bei Voxeljet setzte den Schwerpunkt seiner Analyse auf Sandkerne aus dem 3D-Drucker. Das Verhalten während des Gießvorgangs der komplexen und anspruchsvollen Geometrien waren Bestandteil seiner Untersuchungen.

Wie er berichtet, existieren beim Druck komplexer Geometrien mit Sandkernen nur wenige Einschränkungen. Zur Zeit können Kerne gedruckt werden, die mit klassischen Fertigungsverfahren nicht zu realisieren sind. Die einzige Bedingung, die erfüllt werden muss, sei, dass sich loses Material mit Druckluft oder industriellen Saugern aus den gedruckten Kernen entfernen läßt. Der 3D-Druck erfolge an einem Stück, weshalb Gussformen oder Kernpakete nicht als Einzelteile gefertigt und am Ende nicht mit hohen Aufwand zusammengesetzt werden müssen.

3D-Druck ersetzt den Werkzeugbau nicht vollständig

Der traditionelle Werkzeugbau kann Tom Mueller zufolge durch den 3D-Druck zwar nicht ersetzt aber auf sinnvolle Weise erweitert werden. Die zwischen den Kernen störenden Kernversätze und Einschlüsse lassen sich erheblich reduzieren. Die Technologie erlaubt die Realisierung kleinerer und komplexer Kerne mit ausreichender Entlüftung.

Turbinenrad aus dem 3D-Drucker
Das polierte Turbinenrad, hergestellt im 3D-Druckverfahren (Bild © Voxeljet).

Wie er weiter ausführt, können die Vorteile des 3D-Drucks bei jeder Gussform genutzt werden, die über einen komplexen Kern verfügt. Auf diese Weise können Zylinderköpfe an einem Stück gedruckt werden, wodurch eine aufwändige Montage- und Säuberungsarbeit nicht erforderlich ist. Der Druck von Kernen mit Lüftungskanälen sei realisierbar. Der Umfang der Lüftungskanäle könne verkleinert und optimiert werden. In einer Falltstudie veröffentlichte Voxeljet den 3D-Druck mit Sandkernen am Beispiel von einem Turbinerad, das Einsatz in einem kleinen Krankenhaus in Äthiopien fand.

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