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Produktion von Sensorhalterungen mittels LCM-Technologie

Sensorhalterungen werden in der Messtechnik verwendet und sind dabei häufig extremen Umweltbedingungen ausgesetzt. Neben hoher Hitze- sowie Chemikalienbeständigkeit müssen die Halterungen zudem elektrisch isolierend wirken.

Aufgrund dieser spezifischen Anforderungen bietet sich der Werkstoff Keramik durch seine hervorragenden Materialeigenschaften für die Fertigung von Sensorhalterungen an.

Neben den spezifischen Materialanforderungen besteht bei dieser Case Study zudem die Notwendigkeit, unterschiedliche Designvarianten (z.B. der Länge) in Bezug auf die Position der Sensorhalterung zu realisieren. Das oben dargestellte Design dient als ein Beispiel für ein über den Pulverspritzguss realisierbares Bauteil, welches nach der Herstellung eines geeigneten Werkzeuges, in sehr hohen Stückzahlen kostengünstig produzierbar ist.

Fertigung von Sensorhalterungen mittels Pulverspritzguss:

  • kostengünstige Produktion bei einer Stückzahl von 100 000+
  • Herstellungszeit Sensorhalterung: 4 Stück /1Minute
  • Produktion eines mehrteiligen Werkzeugs aufgrund der komplexen Werkstückgeometrie
  • Werkzeugkosten : 25 000 Euro
  • Werkzeugproduktionszeit: ca. 2 Monate

Herausforderungen:

  • Sehr hohe Kosten für Kleinserien bis zu mehreren hundert Stück
  • Nachträgliche Designänderungen führen zu hohen Mehrkosten durch die Werkzeugänderungen
  • Lange Werkzeugproduktionszeiten erschweren die rasche Markteinführung von neuen Produkten

Lösung:

  • Produktion der Sensorhalterungen mit dem LCM-Verfahren von Lithoz
  • Material: Aluminiumoxid
  • Herstellungszeit: 16 Stück /10 Stunden

Nutzen:

  • Kostengünstigere Herstellung von Kleinserien von bis zu 800 Stück
  • Keine Werkzeugkosten, da Bauteile direkt aus CAD-Daten realisiert werden
  • Designänderungen werden direkt am Computer vorgenommen, wodurch eine rasche Markteinführung neuer Produkte vorgenommen werden kann.
  • Die mit der LCM-Technologie gefertigten Sensorhalterungen weisen die gleiche Form sowie die gleichen mechanischen und chemischen Eigenschaften wie konventionell gefertigte Teile auf!

Fazit von Dr. Johannes Patzer:

„Die hier angeführte Case Study zeigt, dass das LCM- Verfahren von Lithoz eine sinnvolle und kostensparende Ergänzung zum Pulverspritzguss darstellt. Durch die werkzeuglose Fertigung beim LCM-Verfahren können Kleinserien und Formvariationen kostengünstig und schnell realisiert werden. Die gefertigten Bauteile sind in ihren Eigenschaften ident zu herkömmlich gefertigten Bauteilen.“

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Die Lithoz GmbH, mit Sitz in Wien, ist spezialisiert auf die Entwicklung und Herstellung von Materialien und Generativen Fertigungssystemen (3D-Druck) für die einfache und kostengünstige Produktion von Prototypen, Kleinserien und komplexen Bauteilen aus Hochleistungskeramik.