Spritzgieß-Formeinsätze aus dem 3D-Drucker

Am Beispiel des auf einer Boy XS hergestellten Karabinerhakens wurden mit einem Formeinsatz deutlich höhere Stückzahlen erreicht als die von Stratasys angegebene 80 bis 200 Schuss. (Bildquelle: Dr. Boy)

Auf den Prototypenbau mit kleinsten Stückzahlen beziehungsweise für Kleinserien ausgelegt, werden nicht die Kunststoffteile per 3D-Drucker hergestellt, sondern die Formeinsätze der Spritzgießmaschine. Die Kunststoffteile können dann spritzgegossen werden und weisen die gleichen physikalischen Eigenschaften auf wie bei der Teileproduktion mit herkömmlichen Werkzeugen. Praktisch alle Kunststoffe, auch  glasfaserverstärkte oder flammgeschützte Kunststoffe lassen sich mit diesem 3D-Fertigungsverfahren verarbeiten. Mit dem Stratasys-Drucker können die Werkzeugeinsätze je nach Größe des Bauteils in wenigen Stunden hergestellt werden. Die auf der Fakuma 2015 gefertigten Formeinsätze für die Karabinerhaken wurden in 2,5 Stunden gedruckt. Das Werkzeugwechselsystem der Boy-Spritzgießautomaten ist hierbei von Vorteil, da sich die gedruckten Einsätze innerhalb weniger Minuten in den Werkzeugträger einsetzen lassen. Der 3D-Drucker, ein Objet 30 Pro von Stratasys, erreicht eine Auflösung von 600 dpi in X-/Y-Richtung und 900 dpi in der Z-Achse. Die sauberen und glatten Oberflächen der Werkzeugeinsätze ermöglichen ein sofortiges Verwenden in der Spritzgießmaschine. Bei der Produktion der 3D-Formeinsätze können unterschiedliche Werkstoffe verwendet werden, wobei das Material Rigur speziell für den Spritzguss ausgelegt wurde. Es weist eine maximale Verarbeitungstemperatur von 300 °C auf. Am Beispiel des auf einer Boy XS hergestellten Karabinerhakens wurden mit einem Formeinsatz deutlich höhere Stückzahlen erreicht als die von Stratasys angegebenen 80 bis 200 Schuss. Werden größere Mengen benötigt, können in kurzer Zeit neue Formeinsätze gedruckt und in den Werkzeugträger eingebaut werden. Die Materialkosten für die Karabiner-Formeinsätze betrugen circa 30 EUR. Das von den beiden Unternehmen gemeinsam entwickelte Fertigungskonzept bietet somit dem Anwender eine schnelle und wirtschaftliche Ergänzung zu seinen konventionellen Produktionsverfahren.