Kürzeste Produkteinführungszeiten, steigende Produktvielfalt und daraus resultierende kleine Produktionsstückzahlen sind aktuelle Herausforderungen für die Produktentwicklung und die Fertigung. BOY, Hersteller von Spritzgießautomaten im Schließkraftbereich bis 1.000 kN, bietet zusammen mit dem 3D-Drucker Spezialisten Stratasys eine schnelle und kostengünstige Lösung. Die Vorteile der additiven Fertigung werden mit den Möglichkeiten des Spritzguss kombiniert.
(Bild)
Gesteigertes Interesse an 3D-Technologie
Auf der K-Messe 2013 in Düsseldorf wurde erstmals die additive Teilefertigung per 3D-Drucker vorgestellt. Dennoch verhielten sich die meisten Kunststoffverarbeiter in den folgenden zwei Jahren noch eher zurückhaltend. Dagegen weckte nun die Vorstellung eines neuen 3D-Produktionskonzeptes von BOY auf der Fakuma-Messe 2015 das Interesse der Anwender an der 3D-Technologie.
Neuer Ansatz bietet Vorteile
Speziell auf den Prototypenbau mit kleinsten Stückzahlen bzw. 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 und / oder flammgeschützte Kunststoffe können mit dieser 3D-Fertigungsphilosophie verarbeitet werden.
Präzise 3D-gedruckte Formeinsätze
Mit einem 3D-Drucker können die Werkzeugeinsätze je nach Größe des Bauteils in nur wenigen Stunden hergestellt werden. Die auf der Fakuma 2015 gefertigten Formeinsätze für die Karabinerhaken wurden in nur 2,5 Stunden kostengünstig gedruckt. Das Werkzeugwechselsystem der BOY-Spritzgießautomaten ist hierbei von Vorteil, da sich die gedruckten Einsätze innerhalb weniger Minuten in den Werkzeugträger einsetzen lassen.
(Bild)
Der 3D-Drucker (Objet 30 Pro) erreicht eine Auflösung von 600 dpi in X-/Y-Richtung und 900 dpi in der Z-Achse. Die extrem sauberen und glatten Oberflächen der Werkzeugeinsätze erlauben eine direkte Verwendung in der Spritzgießmaschine.
Bei der Produktion der 3D-Formeinsätze können unterschiedliche Werkstoffe verwendet werden, wobei das Material Rigur speziell für den Spritzguss ausgelegt wurde (max. Verarbeitungstemperatur 300°C). Am Beispiel des auf einer BOY XS hergestellten Karabinerhakens aus POM wurden mit einem Formeinsatz deutlich höhere Stückzahlen erreicht als die von Stratasys angegebene Stückzahl von 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 Formeinsätze des Karabinerhakens liegen bei nur circa 30,-- €.
„Der Vielfalt der Anwendungsmöglichkeiten sind keine Grenzen gesetzt und hören bei der Teileproduktion noch nicht auf“, erklärt Klaus Geimer, stellvertretender BOY-Geschäftsführer und fährt fort: „So lassen auch sich Bauteile für Peripheriegeräte von Spritzgießautomaten fertigen. Auf der Fakuma 2015 haben wir beispielsweise eine Greiferhand mit innenliegenden Luftkanälen für unser pneumatisch betriebenes Handlinggerät per 3D-Drucker erstellt.“
Das Spritzgießen von Prototypen / Kleinstserien mit herkömmlichen Kunststoffen in Werkzeugträgern mit 3D-gedruckten Formeinsätzen eröffnet nicht nur den Spritzgießern neue Möglichkeiten in der 3D-Welt. Das von BOY und Stratasys entwickelte Fertigungskonzept bietet somit dem Anwender eine effiziente Ergänzung wenn es darum geht, Prototypen oder Kunststoffteile in kleinen Stückzahlen schnell, kostengünstig und in der Qualität eines Serien-Spritzgussteils herzustellen.
3D-Produktionseinheit bestehend aus BOY XS und Stratasys-Drucker.
3D-gedruckter Formeinsatz im Werkzeugträger einer BOY XS.
Klaus Geimer (rechts) im Gespräch mit Bastian Weimer, Vertriebsleiter der Encee CAD/CAM
Systeme GmbH (Stratasys Gold Partner)
Hintergrund:
Die Dr. Boy GmbH & Co. KG ist ein weltweit führender Hersteller von Spritzgießautomaten im Schließkraftbereich bis 1.000 kN. Die sehr kompakten, langlebigen Automaten arbeiten präzise, energiesparend und somit höchst wirtschaftlich. Durch innovative Konzepte und Lösungen erweist sich BOY immer wieder aufs Neue als Trendsetter. Seit der Unternehmensgründung im Jahr 1968 wurden weit mehr als 40.000 Spritzgießautomaten an Kunden auf allen Kontinenten ausgeliefert. Das inhabergeführte Unternehmen setzt konsequent auf Ingenieurleistung und Wertarbeit „made in Germany“.
Kontakt:
Dr. Boy GmbH & Co. KG
Neschener Straße 6
53577 Neustadt-Fernthal
Germany
www.dr-boy.de |
