Leitfaden zur Bedeutung von 3D-Druckern für die Herstellung von Gussformen

Unterschiede bei Produktivität und Kosten

Die Fertigung von Formen ist gewöhnlich mit Zeit und Kosten verbunden. Einmal fertiggestellt können Produkte jedoch innerhalb kurzer Zeit mit hoher Genauigkeit geformt werden. Dies senkt die Stückkosten. Bei Verwendung von 3D-Druckern entfallen die anfänglichen Kosten für das Fertigen von Formen. Sie unterliegen jedoch Einschränkungen in Bezug auf Beständigkeit und Genauigkeit. 3D-Drucker eignen sich daher für die Herstellung von Formen für Modelle in kleinen Mengen.

Formgebungsverfahren und Anwendungen

	Anwendungsbeispiele	Vorteile
Spritzgiessen	Vorwiegend für Serienproduktion	Hohe Wiederholgenauigkeit und geringe Stückkosten
3D-Drucker	Vorwiegend für Nachbearbeitung	Einfache Baugruppenprüfung
Spanen	Vorwiegend für vorbereitende Bearbeitung	Funktionsbewertung des Endmaterials

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Temporäre Formen

Da hohe Genauigkeit und Haltbarkeit bei Formen für die Serienproduktion wichtig sind, ist es schwierig, diese Formen innerhalb kurzer Zeit herzustellen. Aus diesem Grund kommen in der Entwicklungsphase für das wiederholte Prototyping häufig Prototypenformen zum Einsatz. Diese werden als temporäre Formen bezeichnet.

Temporäre Formen und 3D-Drucker

Der Einsatz von 3D-Druckern hat bei der Fertigung von temporären Formen viel Aufmerksamkeit erregt. Mit 3D-Druckern erstellte Kunstharzmodelle haben jedoch eine eher geringe Haltbarkeit. Aus diesem Grund sind nur bestimmte Formgebungsverfahren und Produktformen möglich. In diesem Abschnitt werden zwei 3D-Druckverfahren erläutert, mit denen Kunstharzmodelle als temporäre Formen hergestellt werden können.

Temporäre Formen mit 3D-Druckern herstellen

3D-Drucker werden im Bereich des Blasformens häufig zum Drucken temporärer Formen eingesetzt. Obgleich die Z-Schicht bei 3D-Druckern häufig rau ist und gegebenenfalls bearbeitet werden muss, können damit temporäre Formen in kleinen Mengen gefertigt werden. Aufgrund von mangelnder Festigkeit und Temperaturbeständigkeit eignen sich 3D-Drucker jedoch nur bedingt zum Drucken von Formen für das Spritzgießen, da diese höchste Anforderungen erfüllen müssen.

Mastermodell herstellen und verwenden

Statt die Form an sich zu drucken, wird mit dem 3D-Drucker das Originalmodell als Mastermodell für die Herstellung der temporären Form angefertigt. Während für dieses Verfahren nur bestimmte Materialien geeignet sind, ist damit eine hochgenaue Formgebung erzielbar. Als Formenmaterial wird in der Regel Silikongummi oder Acrylharz verwendet.