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Kundenherausforderung 

Spritzgussbetriebe benötigen Werkzeuge, die sich schnell herstellen lassen. Bei traditionellen Werkzeugen, die maschinell hergestellt werden, ist die Integration einer konturnahen Kühlung nicht ohne Weiteres möglich, was die Produktivität beeinträchtigt. Hersteller bevorzugen Werkzeuge, die schnell hergestellt werden können und über eine komplexe Kühlung verfügen, um eine hohe Produktivität zu erzielen.

Die Lösung

Forscher am ORNL druckten H13 Werkzeugstahl auf dem Metall-3D-Drucker M-Flex® von ExOne und brachten das Werkzeug durch Sintern auf volle Dichte. Das gesinterte Werkstück wurde anschließend bearbeitet, poliert und in eine Gussvorrichtung gespannt. Innerhalb von weniger als 32 Stunden wurden mithilfe des gedruckten Werkzeugs geformte Becher produziert. Damit wurde die Realisierbarkeit dieses Fertigungsansatzes für die Werkzeugherstellung unter Beweis gestellt. Werkzeuge mit konturnaher Kühlung bieten einen Mehrwert, da sie den Abkühlungsschritt beschleunigen.

Der Wettbewerbsvorteil von ExOne

Die Binder Jetting Technologie ermöglicht die Herstellung von Teilen direkt auf Abruf, anstatt zu warten, bis ein Stahlrohling bearbeitet ist. Da das Binder-Jetting-Verfahren ein additives Fertigungsverfahren ist, können komplexe interne Kühlkanäle in das Werkzeug integrieren werden, ohne Zusatzkosten zu verursachen. Insgesamt können Werkzeuge mithilfe des Binder-Jetting-Verfahrens nicht nur schnell hergestellt werden, sondern die Werkzeuge können auch komplexer sein und eine höhere Produktivität aufweisen.

„Wir glauben, dass die Verwendung einer additiven Fertigungstechnologie für die Werkzeugherstellung nicht nur Kosten und Zeit spart, sondern auch Werkzeuge hervorbringt, die leistungsstärker sind als traditionell gefertigte.“

  - Amy Elliott, Ph.D., Forscherin, Oak Ridge National Laboratory

Dokumentation

Download Oak Ridge National Laboratory and ExOne

3D printed core saves thousands in tooling costs and reduces lead time by weeks, compared to traditional manufacturing.

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