SK Industriemodell stellt auf Formnext 3D-gedruckte Werkzeuge vor

Die SK Industriemodell GmbH präsentiert auf der Formnext 2024 in Frankfurt innovative 3D-gedruckte Werkzeuge und Verfahren, die Entwicklungszyklen für Prototypen und Bauteile erheblich verkürzen und verbessern sollen.

In Halle 11.1, Stand F69, zeigt das Unternehmen, wie mithilfe von 3D-Druck und hybriden Produktionsverfahren Prototypen schneller und effizienter gestaltet werden können. Besonders im Fokus steht dabei das sogenannte „Print & Inject“-Verfahren, auch bekannt als „Freeform Injection Molding“, das eine flexible Fertigung von hochkomplexen Bauteilen ermöglicht.

„Unternehmen in zahlreichen Industrien stehen bei der Herstellung von Serienwerkzeugen sowie Prototypen, Bauteilen und Produkten vor der Herausforderung, ihre Vorgehensweise und ihre Prozesse in der Forschung & Entwicklung sowie rund um die Produktentwicklung schneller, besser und wirksamer gestalten zu müssen. Auf der Formnext präsentieren wir 3D gedruckte Werkzeuge sowie Verfahren, mit denen Iterationsschleifen mit Serienmaterial verkürzt werden, die Notwendigkeit zur Änderung des Designs eines Serienwerkzeugs sinkt sowie äußerst detaillierte Darstellungen und filigrane Geometrien innerhalb eines Bauteils realisiert können“, erläutert Sebastian Krell, Geschäftsführer der SK Industriemodell GmbH.

Im Live-Betrieb auf der Messe wird das Verfahren auf zwei Spritzgießautomaten von Dr. Boy demonstriert. Auf einer BOY XXS wird mithilfe eines 3D-gedruckten Werkzeugs mit auflösbaren Einsätzen ein Impeller mit einem Gewicht von 1,3 Gramm produziert. Das „Print & Inject“-Verfahren bietet hierbei den Vorteil, dass Lager- und Instandhaltungskosten für Werkzeuge entfallen, da die 3D-gedruckten Werkzeuge bei Bedarf direkt angepasst oder ersetzt werden können.

„Das ‚Print & Inject‘-Verfahren bietet Mehrwert sowohl in einmalig eingesetzten als auch in wiederverwertbaren 3D gedruckten Werkzeugen. Unter anderem fallen Lagerhaltungs- und Instandhaltungskosten für Spritzgusswerkzeuge oder Ersatzteile weg. Zudem können Prototypen und Bauteile in nahezu allen serienüblichen Spritzgussmaterialen hergestellt werden“, sagt Krell.

Zusätzlich wird das „Hybrid Tooling“-Verfahren auf einer BOY 25E vorgestellt. Hierbei kommt eine im 3D-Druckverfahren hergestellte Werkzeugform zum Einsatz, die teilweise mit Aluminium verstärkt ist, um eine wiederholte Nutzung zu ermöglichen. Diese Methode erlaubt die Produktion von Prototypenteilen aus PA66, einem gängigen Material im Spritzguss. Besonders hervorzuheben ist der 3D-gedruckte Einsatz im Bereich der Hinterschneidung, der sich nach dem Spritzvorgang auflöst, was eine hohe Flexibilität in der Bauteilgestaltung ermöglicht.

„Das ‚Hybrid Tooling‘-Verfahren vereint das Beste aus zwei Technologien. Zur Wiederverwendbarkeit des Werkzeugs wird dabei ein Teil der Kavität aus Aluminium gefräst. Eine Besonderheit liegt in der Fertigstellung des Bauteils. Hierbei wird im Bereich der Hinterschneidung am Bauteil ein 3D gedruckter Einsatz eingelegt, der sich nach dem Spritzvorgang auflösen lässt“ erläutert Krell.

Von dieser Technologie profitieren besonders Abteilungen in Forschung und Entwicklung sowie die Kunststoff- und Medizintechnikbranche. Auch für Hochschulen und Forschungsprojekte ist das Verfahren von Interesse, wie Krell betont: „Hierbei kommen unsere langjährigen Partnerschaften in Forschungsprojekten mit der RWTH Aachen zum Tragen. So stützt das ‚Print & Inject‘-Verfahren die Bestrebung des Zentralen Innovationsprogramms Mittelstands (ZIM), innovative Ideen in die tägliche Anwendung zu bringen und Mehrwert für relevante Zielgruppen zu generieren.“