Der 3D-Druck verspricht eine deutliche Verbesserung der Kosteneffizienz beim Werkzeugbau. Zahlreiche Unternehmen und Hersteller aus den Bereichen Anlagen-, Formen- und Werkzeugbau setzen bereits auf 3D-Drucker, um ihre Produktionsprozesse zu optimieren. Auf dieser Seite stellen wir den 3D-Druck im Werkzeugbau einmal genauer vor, nennen Vorteile und veröffentlichen regelmäßig neue Beiträge, News und Entwicklungen zu dem Thema.
Nicht nur in privaten Haushalten, in Schulen, Forschungseinrichtungen, in Architektur- und Ingenieurbüros, sondern auch im Anlagen-, Formen- und Werkzeugbau setzt man seit Jahren verstärkt auf 3D-Druck. Zu den führenden Unternehmen, die 3D-Drucker für den Werkzeugbau und somit für den industriellen Einsatz produzieren und dabei auch erhebliche Forschungsarbeiten leisten, gehören unter anderem Concept Laser, EOS, HP Inc., SLM Solutions und einige weitere.
Die Herstellung von Werkzeugen und Bauteilen gehört zu den aufwändigsten Schritten innerhalb von Fertigungsprozessen. Konventionelle Verfahren sind hier zeitaufwändig, teuer und vom technischen Aspekt her sehr anspruchsvoll. Hier müssen oftmals einzelne Elemente miteinander verschweißt werden, was sich nicht immer einfach gestaltet. Dies ist bei der additiven Fertigung anders. Hier werden Einzelteile oder auch Serienprodukte in unterschiedlichen Mengen in einem Guss hergestellt, und das durchaus kosteneffizient, vor allem aber deutlich schneller und flexibler.
Zu den Vorteilen der additiven Fertigung im Werkzeugbau gehören unter anderem
Durch die geringeren Produktionszeiten ist auch gewährleistet, dass die jeweiligen Angebote schneller am Markt verfügbar sind. Die Kosten für eine solche, schon von ihren Maßen her teilweise sehr imposante Anlage amortisieren sich erfahrungsgemäß recht schnell. Durch den Einsatz von 3D-Druck ist nach Expertenmeinung eine gute Funktionsintegration möglich. Gleichzeitig reduzieren sich durch die Stand-alone-Prozesse die Lohnkosten.
Die 3D-Drucker-Hersteller verfeinern die Technologien immer weiter. Dadurch ist es beispielsweise mittlerweile möglich, mit Hilfe des DMLS-Verfahrens Kühlkanäle in die Werkzeuge und Anlagen zu integrieren. So lässt sich die Wärmeableitung verbessern.
Nicht vergessen sein soll, dass sich die Additive Fertigung auch für die Reparatur beschädigter Werkzeugeinsätze sehr gut eignet. Dies ist beispielsweise mit 3D-Druckern, die das DMLS-Verfahren nutzen, möglich.
Regelmäßig berichten wir im 3D-grenzenlos Magazin über Neuerungen aus dem Werkzeugbau. Hauptsächlich gehen wir dabei auf die Großunternehmen ein, die sich dem 3D-Druck verschrieben haben. Manchmal berichten wir aber auch über Firmen, die sich zum ersten Mal mit der Technologie vertraut machen wollen oder bereits gemacht haben. Oft informieren wir in unseren Beiträgen auch über Institute wie das Fraunhofer Institut, dass große 3D-Druck Anlagen nutzt, aber gleichzeitig auch an der Erforschung und Weiterentwicklung der einzelnen Technologien arbeitet. Damit Sie selbst in Zukunft nichts Wichtiges aus der Welt des 3D-Drucks verpassen, empfehlen wir Ihnen, unseren 3d-grenzenlos Newsletter zu abonnieren. Möchten Sie sich über ältere Beiträge noch einmal informieren, so finden Sie sie direkt in dieser Rubrik.
Das 3D-Druck-Unternehmen Velo3D aus Kalifornien (USA) gibt bekannt, dass es den M300-Werkzeugstahl für seine Sapphire-3D-Drucker qualifiziert hat und ab sofort für den 3D-Druck genutzt werden kann. Durch die Qualifizierung des Materials lassen sich laut dem Unternehmen neue Branchen wie die Automobil- und Werkzeugindustrie bedienen.
Das US-amerikanische 3D-Druck-Unternehmen Mantle Inc. bringt mit dem P-200 einen neuen Metall-3D-Drucker für den Werkzeugbau und andere Anwendungsbereiche auf den Markt. Gleichzeitig mit dem P-200 wird auch der Ofen F-200 eingeführt. Die Auslieferungen für beide Maschinen beginnen im ersten Halbjahr 2023. Wir stellen sie bereits schon heute einmal vor.
Die Lebenshilfe Leer in Niedersachsen nutzt in ihrer Werkstatt 3D-Drucker des Herstellers Markforged, um Vorrichtungen und individuelle Werkzeuge herzustellen. Damit will die Einrichtung das Arbeiten an den Werkstücken für die Menschen mit Beeinträchtigungen vereinfachen. Wir stellen die Arbeit der Werkstatt der Lebenshilfe Leer vor.
Das US-amerikanische 3D-Druck-Unternehmen Desktop Metal hat den ersten Metall-3D-Drucker seiner Production-System-P-50-Maschinen an den Hersteller für Elektrowerkzeuge Stanley Black & Decker ausgeliefert. Der Production System P-50 soll eine besonders hohe Produktionseffizienz bieten und mit traditionellen Herstellungsmethoden konkurrieren können. Bisher wurden zehn Metalllegierungen für den 3D-Druck mit dem System qualifiziert.
Der tschechische Automobilhersteller Škoda verwendet seit einiger Zeit zahlreiche 3D-Drucker von Prusa in seinen Werken. 40 3D-Drucker sind es insgesamt die Škoda als 3D-Drucker-Farmen für die Herstellung von Prototypen, Ersatzteilen oder Werkzeugen einsetzt. Nach dem erfolgreichen Einstieg in den 3D-Druck kündigt das Unternehmen außerdem sein neues Projekt „FORCE – Future Factory“ an.
Das 3D-Druck-Unternehmen ENABLE 3D stellt digitale 3D-Druckvorlagen verschiedener Halter für den Werkzeugmarkt her, die anschließend mit einem 3D-Drucker selbst hergestellt werden können. ENABLE 3D möchte mit seinen optimierten Modellen soziale, ökologische und wirtschaftliche Nachhaltigkeit erreichen. Jetzt wurde ENABLE 3D als Teil der ACAM-Gemeinschaft aufgenommen.
Das US-amerikanische 3D-Druck-Unternehmen Desktop Metal hat D2-Werkzeugstahl für den Einsatz mit seiner Production-System-3D-Druck-Plattform qualifiziert. Der vielseitig einsetzbare lufthärtende D2-Werkzeugstahl mit hohem Kohlenstoffgehalt und hohem Chromgehalt zeichnet sich durch seine hohe Härte und Druckfestigkeit nach der Wärmebehandlung aus. Diese Eigenschaften sind unter anderem für Nocken in Öl-, Gas- oder chemischen Verarbeitungsanwendungen ideal, die sich somit jetzt auch mit Hilfe von 3D-Druckern herstellen lassen.
Der deutsche Materialhersteller Covestro präsentiert mit Somos® WaterShed AF ein neues SLA-Harz für den 3D-Druck von Feingussformen. Das neue Harz kann sehr genaue und komplexe Formen mit ausgezeichneter Oberflächenstruktur herstellen. Dank der geringen Viskosität ist es leicht verdruckbar und einfach zu reinigen. Covestro wird das neue SLA-3D-Druck-Material auf der formnext 2021 vorstellen.
Burgmaier, ein Hersteller von Präzisionsmetallteilen hat zusammen mit dem Lübecker Hersteller für Metall-3D-Drucker, SLM Solutions, eine hybride Fertigungstechnik unter Verwendung verschiedener Stähle entwickeln. Teil des Systems ist auch der Metall-3D-Drucker SLM 280 von SLM Solutions. Mit dem neuen Hybridverfahren sollen strapazierfähige Metallkonstruktionen möglich sein und eine optimierte Einweg- und Serienfertigung von Leichtwerkzeugen möglich machen.
Der indische Werkzeugmaschinenhersteller BFW India steigt in den indischen 3D-Druck-Markt ein. Dabei konzentriert sich das Unternehmen vor allem auf das Directed Energy Deposition-(DED)-Metall-3D-Druckverfahren. Mit Ashok Varma ernannte BFW India außerdem einen Mann mit mehr als zehn Jahren Erfahrung im großformatigen Metall-3D-Druck zum Executive Vice President dieses neuen Sektors.
Der Werkstoffhersteller Covestro aus Nordrhein-Westfalen hat mit dem Somos® PerFORM HW ein Resin (Harz) für die Verarbeitung mit LCD- und DLP-3D-Druckern vorgestellt. Das Material empfiehlt der Hersteller vor allem für den Werkzeugbau und basiert auf das für die Stereolithographie (SLA) entwickelte Somos® PerFORM. Das neuen 3D-Druck-Material und weitere Produkten zum Additive Manufacturing präsentiert Covestro auf der RAPID+TCT in Chicago.
Forscher der Loughborough University in Großbritannien haben im Rahmen des „Circular Plastic Projects“ mit 3D-Druckern verschiedenste Werkzeuge aus Plastikabfall für die Landarbeiter in Afrika vorgestellt. Für den 3D-Druck stellten sie das Filament aus gesammeltem Plastikmüll her. Auf diese Weise wollen sie gleichfalls das hohe Abfallaufkommen in Afrika reduzieren.
Das 3D-Druck-Unternehmen ExOne stellt mit X1 Tooling eine Reihe von Lösungen für das Spritzgießen oder Umformen von Kunststoff, das Auflegen von Verbundwerkstoffen, das Gießen von Metallen und mehr vor. Das Portfolio soll außerdem bei der Herstellung 3D-gedruckter Werkzeuge in Industriequalität helfen. Wir fassen das Wichtigste zusammen.
Der Produktdesigner Chris Borge entwarf einen 3D-gedruckten Schraubstock, der auf einem Video zu einer antiken Vorlage basierte. Für den 3D-Druck änderte er das Design, um den fraktalen Schraubstock möglichst gut druckbar zu machen. Anschließend stellte er seine Arbeit in einem YouTube-Video vor.
Der 3D-Drucker-Hersteller ExOne hat die Arbeit des schwedischen Unternehmens Celwise AB vorgestellt, die mit neuen Ideen versuchen Kunststoffprodukte durch umweltfreundlichere Lösungen zu ersetzen. Dabei verwenden sie auch die 3D-Drucker von Exone und das Binder-Jetting-3D-Druck-Verfahren, um poröse Werkzeuge für die Produktion der Produkte herzustellen.
Der Automobilhersteller Audi und das 3D-Druck-Unternehmen EOS arbeiten seit mehreren Jahren zusammen am Einsatz von 3D-Druck für den Werkzeugbau. Audi verwendet dabei den 3D-Drucker EOS M 400. Gefertigt wurden bislang zwölf Werkzeugsegmente von vier Werkzeugen für die Warmformung.
Anisoprint möchte Unternehmen, die aufgrund von Lieferschwierigkeiten und anderen Transportproblemen in der Krisenzeit nicht oder nur schwer an benötigte Ersatzteile oder Werkzeuge kommen, mit dem 3D-Druck wichtiger Teile unterstützen, um Produktionsengpässe oder -ausfälle zu reduzieren. Dabei greift der russische 3D-Druck-Spezialist auf eine Vielzahl von Verbund- und Kunststoffen zurück. Eine Übersicht der Maßnahmen.
Das US-amerikanische Unternehmen FinMan Fishing Innovations hat mit dem FinMan-Angelwerkzeug ein multifunktionales Werkzeug für Angler entwickelt. Zur Herstellung wurde die Digital Light Synthesis-3D-Drucktechnologie von Carbon verwendet. Wir stellen das Anglerwerkzeug vor.
Das französische Unternehmen AddUp und das US-amerikanische Oak Ridge National Laboratory (ORNL) gehen eine Kooperation ein, um den 3D-Druck von Metallwerkzeugen zu verbessern. Der größte Teil der Arbeit wird in der Manufacturing Demonstration Facility (MDF) des DOE, in den Zentren von ORNL, durchgeführt. Das Kooperationsvolumen hat einen Umfang von 2,7 Millionen USD. Die genauen Ziele im Überblick.
Das US-amerikanische Werkzeugunternehmen Kennametal hat mit Hilfe von 3D-Druckern ein Statorbohrwerkzeug entwickelt, das Dank der additiven Fertigung mehr als 50% seines Gewichts einspart. Das Statorbohrwerkzeug kommt bei der Herstellung von Elektrofahrzeugen zum Einsatz und plant seine Aktivitäten in Bezug auf die additive Fertigung weiter auszubauen.