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Stereolithographie SL

Stereolithographie bedeutet aus dem griechischen abgeleitet: "räumliches Schichtzeichnen". Das Bauteil wird auf eine Stützkonstruktion in einem flüssigen Polymergemisch durch einen UV-Laser schichtweise erzeugt. Die durch die UV-Strahlen und Fotoaktivatoren eingeleitete Polymerisation ist duroplastisch.
Der Werkstoff kann nicht durch Wärmeeinwirkung wieder aufgeschmolzen werden. Es sind verschiedene Werkstoffe mit einem breiten Eigenschaftsbild verfügbar (Werkstoffdaten SL). Die Genauigkeit der SL-Modelle fällt in die Toleranzgruppen, mit denen gebräuchlich in der Serie gearbeitet wird und nach diesen Toleranzen bewerten wir unsere Modelle. Das bedeutet, wenn ein Konstrukteur beim SL-Modell Toleranzschwierigkeiten hat, sind die Probleme in der Serienfertigung ebenfalls wahrscheinlich. Eine Änderung der Konstruktion ist ratsam.
In nur wenigen Stunden kann der Konstruktionsentwurf getestet, nachberechnet und korrigiert werden.
Der Einsatz von MoldFreeps-SL-Bauteilen für Vor- und Kleinserien wächst stetig. Unter Beachtung der praktischen Belastungskriterien, Maßhaltigkeit und Werkstoffauswahl können vor allem kleine filigrane Fertigteile sehr schnell und kostengünstig gefertigt werden.

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Lasersintern LS

Lasersintern ergibt sich aus der Kombination des Fertigungsverfahrens "Sintern" mit der Verwendung eines "Lasers" als Wärmequelle. Das Bauteil wird aus einem pulverförmigen Werkstoff durch einen IR-Laser schichtweise erzeugt. Über ein Beschichtungssystem wird zyklisch eine Pulverschicht aufgetragen. Der IR-Laserstrahl überstreicht durch ein Spiegelsystem konturführend die vorgeheizte Pulveroberfläche und bringt die Pulverschicht gezielt zum Aufschmelzen. Anschließend kühlt sie sich 10° unter den Schmelzpunkt ab und verfestigt sich. Dieser Vorgang wiederholt sich bis alle Bauteilgeometrien erzeugt sind. Nach einer notwendigen mehrstündigen Abkühlphase zur Reduzierung einer unkontrollierbaren Bauteilschwindung wird das lose Pulver entfernt.
Die VG Kunststofftechnik verwendet ausschließlich thermoplastische Werkstoffe und deren Gemische mit einem breiten Eigenschaftsbild (Werkstoffdaten LS). Metallpulver für metallische Bau- und Formenteile werden von uns nicht verarbeitet. Die Genauigkeit der LS-Bauteile ist gegenüber den SL-Bauteilen aufgrund der thermischen Prozesse gemindert. Von großem Vorteil sind die hohen mechanischen und thermischen Belastbarkeiten der LS-Bauteile.
In nur wenigen Stunden kann der Konstruktionsentwurf auf Funktion getestet und unter Serieneinsatzbedingungen belastet werden.

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Vakuumguss VG

Mit der schnellen und qualitativ
hochwertigen Bereitstellung der SL-Modelle sind innerhalb von 1-2 Tagen Vakuumgießformen hergestellt. Dazu werden die Modelle fachmännisch gefinisht und für das Umgießen mit Silikonkautschuk unter Vakuum vorbereitet. Nach der Aushärtung der Silikonkautschukform wird das sogenannte Muttermodell – oder andere geeignete maßgenaue Modelle – aus der gehärteten Form entfernt. Kleinere Hinterschneidungen am Formteil können durch die elastische Silikonkautschukform unproblematisch entformt werden.Die Ausbeute von guten Gießteilen aus einer Form ist limitiert. Sie ist von der komplexen Gestaltung des Formteils und des zu verarbeitenden Gießharzes abhängig. In der Regel liegt sie bei 15 bis 25 Stück – bei höheren Stückzahlen sollte schon aus wirtschaftlichen und zeitlichen Gründen mit mehreren Formen gearbeitet werden. Das Gießen der Formteile erfolgt ebenfalls unter Vakuum mit speziellen Ausrüstungen und Gießharzen.
Die Eigenschaften der verfügbaren duroplastischen PUR-Gießharze werden stets verbessert – die Simulation des mechanischen Eigenschaftsbildes wird immer perfekter (VG-Harze, VG-Elastomere). Dauerbelastungsansprüche bis zu 200° C und Maßtoleranzen von +/- 0,05 mm lassen den Einsatz von Vakuumgießteilen auch für Kleinserien stetig wachsen. Mit dem Vakuumgießverfahren können gegenüber der klassischen Kleinserienfertigung – Spritzgießen – bis zu 95 % Kosten- und Zeiteinsparung erwirtschaftet werden. Die schnelle Verfügbarkeit und Korrigierbarkeit dieser Modelle und Prototypen gestatten gleichzeitiges Entwickeln, Test und sicheres Kalkulieren für die Großserienfertigung. Frühzeitiges Erkennen von Konstruktionsmängeln spart Kosten für die nachfolgende Werkzeugkonstruktion, Werkzeugbau, Fertigungseinführung und Serviceleistungen.
Vakuumgießen ist ein rationeller Weg zur Fertigung von Prototypen und Kleinserien mit guter Maßhaltigkeit, perfekter Oberfläche und direkter Einfärbung.

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Metallfeinguss MG

  Metallfeinguss –
  die sehr schnelle
  Herstellung von
  Metall-Prototypen
  in Druckgussqualität.

  Sehr schnell gelang es uns,
  die Rapid Protoyping Synergien
  auf die Herstellung von Metall-
  gussteilen umzusetzen.

Die Fertigung von verlorenen Modellen durch die Rapid Prototyping Technologien:

• 3D-Printing – 3DP

• Lasersintern – LS

• Stereolithographie – SL und

• Vakuumgießen – VG

haben die Metallfeingusstechnik revolutioniert. Zeit- und Kosteneinsparung sind durch die Reduzierung der Prozessschritte bei der Modell- und Gussformherstellung vor allem bei geringeren Stückzahlen die Folge. Mit den neuen Modell- und Formenbauwerkstoffen sind komplizierte, dünnwandige und maßgenaue Feingussteile mit guter Oberflächenbeschaffenheit herstellbar. Vor allem die Modellherstellung, das Zusammensetzen der Gusstraube und deren Einbettung unter Vakuum in Keramikmasse an einem Ort reduzierte die Durchlaufzeiten und verbesserte die Qualität der Feingussteile. In einer speziellen Feingussanlage läuft der Schmelz- und Gussvorgang prozessgesteuert. Das Metall wird induktiv unter Vakuum aufgeschmolzen und exakt bei der erforderlichen Temperatur unter Vakuum in die Gussform gesaugt. Der Gussvorgang wird zusätzlich über den Anguss mit Schutzguss beauflagt. Diese zusätzliche Druckkomponente drückt die Schmelze in dünnste Formräume bis 0,3 mm, d. h. Druckgussqualitäten unter reproduzierbaren Prozessbedingungen. Zum Einsatz kommen bevorzugt Aluminium-, Zink- und Bronzelegierungen (Werkstoffe MG).

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TOOLIT 3D-CNC Aluminiumformen

Hochfeste Aluminiumwerkstoffe, leistungsfähige Spanwerkzeuge und eine ausgereifte Maschinen- und Steuerungstechnik haben in den letzten Jahren das Mehrachsenfräsen für die Rapid-Tooling-Techniken zum Durchbruch verholfen. Können die Formenkavitäten konstruktiv so strukturiert werden, dass sie in der Frästechnologie herstellbar sind, ist vor allem diese Formenbautechnik zu nutzen. Die Kavitäten sind durch das einstufige Verfahren sehr schnell herstellbar. Die Maß- und Formhaltigkeit ist sehr gut. Die Oberflächenqualitäten und Dichtheit der Form ist gut. Hohe Kantenfestigkeit, gute Entformbarkeit und gute Kühlbedingungen garantieren Qualitäten für die Vor- und Kleinserienfertigung bis zu 10.000 Stück.

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