3D-Druck im industriellen Einsatz
Kernschießen ersetzt
In der Hydraulik erfordern komplexere Kundenwünsche neue Wege in der Funktionalität von Gussteilen. Um den Anforderungen in diesem Bereich mit größtmöglicher Flexibilität und Wirtschaftlichkeit begegnen zu können, setzt die Eisengießerei von Bosch Rexroth AG auf das 3-D-Druckverfahren in der Kernfertigung.
Um technologische Grenzen des traditionellen Kernschießverfahrens, bei dem Sand mit hohem Druck in ein Werkzeug geschossen wird, zu überwinden, nutzt die Gießerei in Lohr jetzt für kleine Serien und Prototypen zwei 3-D-Drucker. Mit ihnen lassen sich auch komplexe Geometrien beziehungsweise Formen realisieren. Das führt zu kürzeren Entwicklungszeiten und niedrigeren Kosten. So können Kleinserien und Ersatzteile arbeitseffizienter und kostenoptimiert produziert werden. Bosch Rexroth will damit auch auf Kundenwünsche reagieren. Denn die Produktvarianz nimmt stetig zu und im gleichen Maße nehmen die Stückzahlen ab. Bei Prototypen wie auch bei Kleinserien ermöglicht die 3-D-Drucktechnologie die Fertigung von Formen und Kernen ohne Werkzeuge. Sie führt dazu, dass jede Geometrie beziehungsweise alle Geometrieänderungen anhand eines Datensatzes sofort gefertigt werden können.
Das 3-D-Verfahren unterliegt nicht den technologischen Einschränkungen des Kernschießverfahrens, da man damit in jede Richtung drucken kann. Zusätzlich können bereits vor Serienstart mit Hilfe von gedruckten Kernen Arbeitsabläufe im Gießereiprozess optimiert werden, zum Beispiel durch Kernmontageversuche und Kernspielanalysen. Kunden können also effizient neue Gussteile testen. Zudem lässt sich während der Entwicklung von Prototypen oder neuen Produkten die Geometrie problemlos nachjustieren, ohne bei jeder Anpassung ein neues Werkzeug fertigen zu müssen.
Im Einsatz bei Rexroth sind eine Furanharzmaschine sowie ein Phenolharzdrucker. Drucken mit Phenolharz ist ein neues Verfahren, bei dem die Gießerei gemeinsam mit dem Lieferanten der Maschine Grundlagenforschung betreiben musste, um den Prozess stabil im Alltag einsetzen zu können. Beide Partner leisteten damit im Bereich des 3-D-Drucks Pionierarbeit. Müssen filigrane Geometrien, beispielsweise kleine Kanäle, gegossen werden, lassen sich diese mit den im Phenolharzverfahren erreichten 800 N/cm² realisieren. Das kostengünstigere Furanharzverfahren (250 N/cm²) eignet sich für gröbere Geometrien. bw
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