Lasersintern von Metallpulvern

Lasersintern beschleunigt Formenbau

Mit dem Kauf einer neuen Anlage des deutschen Herstellers EOS hat das britische Unternehmen CRDM seine Kapazitäten für das direkte Metall-Laser-Sintern ausgeweitet.

Die Briten fertigen mit dieser Variante des Schichtbauverfahrens Spritzguss-Werkzeuge und Blasformen direkt aus CAD Daten, in Pulverschichten von nur 20 µm. Dies bedeutet eine deutlich feinere Detailauflösung als die bisher möglichen 50µm Schichtdicke. Das ist ein wichtiges Kriterium für den Bau komplexer Werkzeuge. Nacharbeiten wie manuelles Polieren werden dadurch minimiert. Der Werkzeugbauer kann so die Durchlaufzeiten von etwa 15 Arbeitstagen um zwei bis drei Tage verkürzen und verschafft sich einen entscheidenden Wettbewerbsvorteil. Der Kundenstamm von CRDM umfasst Großkunden aus den Bereichen Automobil, Medizin, Luft- und Raumfahrt und Telekommunikation.

Bei der angeschafften Anlage handelt es sich um eine Eosint M 250 Xtended. Sie wurde Ende 2004 in High Wycombe installiert und ersetzt ein Vorgängermodel von EOS. Der britische Rapid Tooling-Spezialist verwendet außerdem die neusten Metallpulver für das Laser-Sintern, inklusive dem Werkzeugstahl Directsteel H20. Werkzeuge aus dem direkten Metall-Laser-Sintern eignen sich zur Produktion von Großserien von 100.000 bis 200.000 Kunststoffteilen. Und Formen, die mit dem bronzebasierten Werkstoff Directmetal 20 gebaut werden, können aufgrund der höheren Dichte und Festigkeit des Materials immerhin 20.000 bis 30.000 Kunststoffteile abgeben. Die Verschleißbeständigkeit ist heute besser als die von Aluminiumwerkzeugen.

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Der Hauptvorteil im Vergleich zum traditionellen Werkzeugbau liegt allerdings darin, dass beim Laser-Sintern Geometrien mit beliebiger Komplexität ohne Werkzeugeinsätze oder Funken­erosion hergestellt werden können. Dies führt zu einer deutlichen Reduzierung der Durchlaufzeiten und der Kosten für das Werkzeug. Lasergesinterte Werkzeuge können nach dem Bau poliert werden, so dass die Oberfläche keine erkennbaren Spuren auf dem Spritzguss-Bauteil hinterlassen. Das gilt auch für kritische Kunststoffe wie Polypropylen und Polyethylen.

Die Merkmale der neuen EOS-Anlage haben – durch eine verbesserte Soft­ware und die Schichtdicken von nur 20 µm – die Aktivitäten von CRDM im Werkzeugbau deutlich angekurbelt. „In den drei bis vier Jahren, in denen wir die vorherige Anlage eingesetzt haben, wurden etwa 80 Werkzeuge hergestellt. Das neue System hingegen hat allein schon 100 Werkzeuge in den ersten fünf Monaten produziert”, erläutert Graham Bennett, Geschäftsführer von CRDM. In der Vergangenheit musste er bei rund 50 Prozent der Anwendungen auf konventionelle Methoden wie Metallzerspanung, Hochgeschwindigkeitsfräsen and Funkenerosion zurückgreifen. Das entfällt nun. ms

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