Werkzeugbaubetriebe suchen nach immer neuen Möglichkeiten, sich von ihrer Konkurrenz abzugrenzen. Daher entwickeln sie neue Ansätze in der Fertigung ihrer Werkzeuge. Eine Idee ist dabei die Additive Fertigung von Werkzeugen.
In der Serienproduktion sind CNC gestützte Verfahren zweifellos die dominierenden Fertigungsverfahren. Inzwischen gibt es aber auch weitere Lösungen, um auch mit innovativen Technologien in Serie produzieren zu können. Die Additive Fertigung ist eine Schlüsseltechnologie im Rahmen des Konzepts Industrie 4.0 und bietet viele interessante Möglichkeiten für die Werkzeugindustrie.
Zahlreiche Unternehmen und Hersteller aus den Bereichen Anlagen-, Formen- und Werkzeugbau setzen bereits auf 3D-Drucker, um ihre Produktionsprozesse zu optimieren. Die Additive Fertigung eignet sich für die Produktion von Anschauungs- und Funktionsprototypen (Rapid Prototyping), Endprodukten (Rapid Manufacturing) sowie Werkzeugen und Formen (Rapid Tooling).
Bei der Additiven Fertigung entsteht das Werkstück, indem Schicht für Schicht Material aufgetragen wird. Auf diese Art und Weise lassen sich sehr komplexe Strukturen realisieren und es gibt kaum Designbeschränkungen. Werfen wir einen kurzen Blick auf die Vor- und Nachteile der Additiven Fertigung.
Zu den Vorteilen der Additiven Fertigung im Werkzeugbau gehören unter anderem:
- die Produktionsgeschwindigkeit und reduzierten Produktionskosten,
- die Verbesserung der Qualität der gefertigten Objekte,
- die große Designfreiheit,
- die deutlich geringere Ausschussquote sowie
- die drastisch verkürzten Zykluszeiten bei der Produktion.
Natürlich gibt es auch noch einige Schattenseiten, die die Additive Fertigung mit sich bringt:
- Viele 3D-Drucktechnologien verarbeiten Pulver. So haben finale Bauteile stets eine raue Oberfläche, die – je nach Anwendungsfall – nachbearbeitet werden muss.
- Die Bauvolumina der 3D-Drucker variieren je nach Technologie stark und sind meist deutlich kleiner als bei vergleichbaren nicht Additiven Fertigungsverfahren.
- Die additive Fertigung verfügt noch über eine beschränkte Materialauswahl, deren Eigenschaften sich je nach 3D-Druckverfahren ebenfalls unterscheiden.
- Viele Unternehmen scheuen die Kosten für die Anschaffung der Maschinen und das benötigte Material.
Die Frage, die sich nach Abwägung der Pros und Contras stellt: Kann die Additive Fertigung eine CNC-Produktion ersetzen?Wo schnelle Durchläufe und die Herstellung von Prototypen gefragt sind, lässt sie sich optimal einsetzen. Geht es hingegen um eine ausgedehnte Serienproduktion, kann der 3D-Druck die CNC-Verfahren oder den Spritzguss noch nicht ablösen.
