Durch die Entlüftung über die porösen Strukturen kann die Spritzzeit gesenkt werden. (Bild: Fraunhofer IWU)
Das Spritzgießwerkzeug muss während der Bauteilfertigung möglichst präzise temperiert und nach erfolgtem Einspritzvorgang möglichst schnell abgekühlt werden. In einem von der Europäischen Union geförderten Projekt entstand gemeinsam mit dem Fraunhofer-Institut für Werkzeugmaschinen und Umformtechnik IWU, Chemnitz, KMS Kunststoff-Metall-Schubert und KDS Radeberger Präzisions- Formen- und Werkzeugbau ein Einsatz für ein Kunststoffspritzgießwerkzeug, das je nach Bedarf beheizt beziehungsweise gekühlt werden kann. Die Besonderheit: Durch die gezielte, lokal begrenzte Beeinflussung der Werkstoffdichte konnte eine optimale Werkzeugentlüftung und somit schnelle Formfüllung erzielt werden. Die Werkzeugtemperierung wurde zunächst mit Hilfe von Simulationen entwickelt. In einem nächsten Schritt bestimmten die Wissenschaftler die optimale Position für die Werkzeugentlüftung. Zur Herstellung des Werkzeugs kam die generative Laserstrahlschmelztechnologie zum Einsatz. Die poröse Entlüftungsstruktur wurde in einem Herstellungsschritt mit der Werkzeugfertigung realisiert. Um die Werkstoffdichte gezielt so zu beeinflussen, dass in definierten Werkzeugbereichen ein poröses, luftdurchlässiges Werkstoffgefüge entsteht, entwickelten und erprobten die Projektpartner eigens Fertigungsparameter und eine entsprechende Belichtungsstrategie für das generative Fertigungsverfahren Laserstrahlschmelzen. Dadurch wird zukünftig eine Entlüftung auch an konventionell nicht zu entlüftenden Werkzeugbereichen möglich, in dem diese entsprechend gezielt porös ausgeführt werden.
