Wie Aluminium den Werkzeugbau für Partikelschaum verändert

Ein Schäum-Werkzeug aus Aluminium, gefertigt in wenigen Tagen – das bieten  Siegfried Hofmann und die Grob-Werke mit ihrem neuen additiven Fertigungsverfahren. Das Grob Metal Printing nutzt das sogenannte Molten Metal Jetting, um Werkzeuge direkt aus Aluminium zu drucken. Die Vorteile: Aluminium ist leichter als Stahl, korrosionsbeständig und ermöglicht eine gleichmäßige Bedampfung und Entlüftung. Die Werkzeuge lassen sich schneller fertigen und einfacher anpassen. Dank der hohen Porosität im Formeinsatz wird das Rohmaterial optimal durchdampft, was zu effizienteren Zykluszeiten und einer besseren Formfüllung führt.

Mit dem Liquid Metal Printing-Verfahren von Grob dauert es je nach Komplexität des Werkzeugs nur eine Woche von der Konstruktion bis zum ersten Schäumen. Besonders für Prototypentests oder Serienteile mit grundlegenden Oberflächenanforderungen ist das Verfahren eine effiziente Alternative. „Für die Herstellung unseres Demonstrator-Werkzeugs benötigten wir nur ein Drittel der Zeit im Vergleich zu seinem Pendant aus 3D-gedrucktem Stahl“, sagt Stefan Hofmann, Geschäftsführer Siegfried Hofmann. Das Verfahren ermöglicht eine schnelle Iteration: Änderungen an Bedüsung oder Material lassen sich kurzfristig testen, ohne dass aufwendige und teure Anpassungen an Stahlformen nötig sind. Dies ist besonders für die Entwicklung neuer Partikelschaumanwendungen von Vorteil.

Ein entscheidender Vorteil der Aluminium-Werkzeuge ist die Möglichkeit, verschiedene Formeinsätze in einem einzigen Formrahmen zu verwenden. Dadurch lassen sich Produktvarianten unkompliziert fertigen, ohne dass für jede Version ein eigenes Werkzeug hergestellt werden muss. In Kombination mit dem Partikelschaum-Formteilautomaten Bead.Machine von Hofmann entfaltet das Konzept sein volles Potenzial: Die hohe Anzahl an Dampfdüsen sorgt für kürzere Aufheiz- und Abkühlzeiten, während die bis zu 50 % Porosität im Formeinsatz eine besonders effiziente Bedampfung des Rohmaterials ermöglichen. So können auch größere Bauteile mit minimalem Energieeinsatz gefertigt werden.
Das Grob Metal Printing-Verfahren kombiniert hohe Fertigungsgeschwindigkeit mit geringen Materialkosten und einfacher Integration in bestehende Produktionsprozesse. Durch den additiven Druck direkt aus Aluminium entfällt der klassische Fräsprozess, was nicht nur Zeit spart, sondern auch eine größere Designfreiheit bei der Werkzeuggestaltung ermöglicht. Für interessierte Unternehmen bietet Hofmann einen Werkzeug-Demonstrator, der die Funktionalität des Verfahrens aufzeigt und es ermöglicht, erste Erkenntnisse für eigene Anwendungen zu gewinnen.

Quelle: Siegfried Hofmann