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Werkzeugeinsatz mit konturangepasster Flächenkühlung

Im Gegensatz zu Kühlkanälen bietet die Flächenkühlung die Möglichkeit, ganze Geometriereiche einheitlich zu kühlen. Dabei wird die Kühlung in Form eines oder mehrere Kanalnetze wenige Millimeter unterhalb der Formoberfläche platziert, womit eine sehr effiziente Kühlung ermöglicht wird.

Material: Werkzeugstahl 1.2709

Werkzeugeinsatz_ Oberflächenkühlung

Werkzeugeinsatz mit konturnaher Kühlung in Hybridbauweise

Im Bereich Kunststoff-Spritzguss konnten in den vergangenen Jahren schon einige Erfahrungen mit strahlgeschmolzenen Werkzeugeinsätzen gesammelt werden. Durch die Integration konturnaher Kühlkanäle und -netze können die Zykluszeiten enorm verkürzt und gleichzeitig die Formteilqualität stark verbessert werden. Im dargestellten Beispiel wird ein Werkzeugeinsatz in Hybridbauweise gezeigt. Als Hybridbauweise wird hierbei die Verbindung konventioneller Fertigung (Fräsen, Drehen etc.) für einfache Geometriebereiche und Strahlschmelzen für Funktionsgeometrien (z. B. Bereiche mit konturnaher Kühlung) bezeichnet.

Im gezeigten Beispiel wurde ein Grundkörper mit gebohrten Zu- und Ablaufkanal konventionell durch Fräsen hergestellt. Anschließend wurde der obere Bereich mit komplexem Kühlkanalsystem (Parallelkühlung) generativ mittels Strahlschmelzen auf den gefrästen Grundkörper aufgebaut. Zum Schluss wurde durch Schlichtfräsen und Härten des gesamten Werkzeugeinsatzes die geforderte Oberflächenqualität und Härte eingestellt. Im Ergebnis konnte mit diesem Werkzeugeinsatz eine Verkürzung der Zykluszeit und gleichzeitig eine Erhöhung der Werkzeugstandzeit erreicht werden.

Material: Werkzeugstahl 1.2709

Werkzeugeinsatz_konturnahe-Kühlung_01Werkzeugeinsatz_konturnahe-Kühlung_02

Schmiedegesenk für ein Kurbelwellensegment

Durch die Fertigung von Werkzeugeinsätzen mittels Strahlschmelzen und die Integration dieser in konventionell gefertigte Stammwerkzeuge lassen sich Mehrwerte und Zusatzfunktionalitäten lokal in Umformwerkzeuge integrieren. Generativ gefertigte Werkzeugaktivteile in Schmiedegesenken ermöglichen auf einzigartige Weise die Integration von Funktionalitäten, wie zum Beispiel eine konturnahe und konforme Temperierung bzw. Kühlung zur Senkung von Zykluszeiten und Verbesserung der erreichbaren Bauteilqualitäten. Die niedrigeren Oberflächen- und Maßhaltigkeits-Anforderungen beim Schmieden bieten die Chance, auf eine mechanische Nachbearbeitung der Gesenkkontur zu verzichten, wodurch sich eine erhebliche Zeiteinsparung in der Werkzeugfertigung ergibt – nicht nur durch die entfallene Bearbeitungsoperation selbst, sondern auch durch den Wegfall aller Vorbereitungsschritte.

Material: Werkzeugstahl 1.2709

Schmiedegesenk_01