Die VWH GmbH aus Herschbach im Oberwesterwald hat ein Verfahren entwickelt, mit der Prototypenformen, wie sie beim Spritzgussverfahren notwendig sind, kostengünstiger und schneller hergestellt werden. Das Ziel hinter der Optimierung des Rapid Prototypings war es, gespritzte Prototypen aus POM, PA6.6-GF 30 oder ähnlichen Materialien innerhalb von fünf Werktagen den Kunden zur Verfügung zu stellen.
Inhaltsverzeichnis
1. Prototypenformen in Hybridbauweise
2. Prototyp versus finales Bauteil
Um dieses Ziel zu erreichen, wurden im eigenen Technologiezentrum für Kunststoffe verschiedene Versuche durchgeführt. Dabei stellten sich die hohen Verarbeitungstemperaturen der jeweiligen Kunststoffe und die nötigen Oberflächenanforderungen an die Kavität als größte zu lösende Aufgabe dar. Einen besonderen Knackpunkt stellte die Wärmeabfuhr des Artikels über die Formkerne dar.
Prototypenformen in Hybridbauweise
Nach zahlreichen Tests mehrerer Materialien und nach Verfahrensansätzen konnte sich schließlich eine Kombination als erfolgreich durchsetzen. Dabei wurde eine Hybridbauweise aus Kunststoffformkernen mit eingesetzten Metallteilen zur Wärmeabfuhr entwickelt. So ist es nun möglich, Prototypen aus POM, PA 6.6-GF30 und ähnlichen Materialien herzustellen. Dazu wird eine bestehende Stammform verwendet und die Formkerne können mittels 3D-Druck hergestellt werden. Mit den hauseigenen Spritzgießmaschinen werden im Anschluss die Prototypen gespritzt. Spätere Änderungen an den Prototypen sind schnell, einfach und kostengünstig umzusetzen, da die gedruckten Formkerne innerhalb weniger Stunden neu gedruckt werden können.
Prototyp versus finales Bauteil
Der Hintergrund ist folgender: Zurzeit gibt es kein 3D-Druckverfahren, das Prototypen mit den gleichen Eigenschaften eines spritzgegossenen Bauteils herstellen kann. Die begrenzte Materialauswahl sowie festigkeitsmindernde Umstände des schichtweisen Aufbaus stellen die wesentlichen Nachteile der Verfahren dar. Oftmals werden daher die Prototypen und der finale Artikel aus unterschiedlichen Materialien hergestellt. 3D-gedruckte Prototypen können daher in der Regel nur die Rolle eines Anschauungsmodells einnehmen. So werden Prototypen aus den gängigen Industriekunststoffen wie glasfaserverstärktem Polyamid (PA6.6-GF 30) oder Polyoxymethylen (POM) hergestellt. Dies geschieht über Prototypenformen, die mit aufwendigen Formeinsätzen aus Metall bestückt werden. Dieser Vorgang der Herstellung ist sehr kosten- und zeitintensiv. Die VWH GmbH ermöglicht mit dem neuen Verfahren ihren Kunden die schnelle Verfügbarkeit von Prototypen, mit denen sie richtige Funktionstests durchführen können. Die Güte der sogenannten A- und B-Muster konnte dadurch verbessert werden. eve
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