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Werkzeugbau und Konstruktion www kunststoffmagazin de 43 Scheiben geschnitten und geschliffen Dabei zeigten sich in den Auswerferbohrungen Reste der Chemisch-Nickel-Beschichtung die vermutlich auf zu kurze Prozessdauer und unzureichende Durchspülung während des Entschichtens zurückzuführen waren Im Bereich der Kühlkanäle waren außerdem Bindefehler zu sehen Diese Erkenntnisse flossen beim Aufbau des zweiten Bauteils ein und schafften trotz anfänglicher Schwierigkeiten schließlich einen Mehrwert für das gesamte Projekt Eine weitere wichtige Schlussfolgerung zog die Projektgruppe aus dem entstandenen Fallschaden Aluminium besitzt eine geringe Festigkeit Folglich müssen diese Bauteile mit größerer Vorsicht behandelt werden als konventionell gefertigte aus Stahl Einen ähnlich anspruchsvollen Use Case lieferte die Firma Fronius International aus Wels Auch hier lag der Fokus auf einem möglichst kurzen Spritzgusszyklus Zudem sollte die Wärmeabfuhr im Bereich der dickwandigen Bauteile erhöht werden die Werkzeugoberflächentemperatur jedoch homogen bleiben Weitere Herausforderungen bei der Herstellung des Bauteils waren porenfreie Flächen das Vermeiden von Bindefehlern die Verringerung des Verzugs im Schweißprozess und gute Endkonturnähte der Temperierstrukturen Eloxal und Chemisch-Nickel im Vergleich Nachdem die TU Ilmenau den Einsatz erfolgreich aufgebaut hatte startete die FH Wels zwei unterschiedliche Beschichtungsversuche Dabei verglich sie Eloxal mit Chemisch-Nickel Bei der Eloxalschicht zeigte sich zwar eine etwas stärkere Zunahme der Rauheit als bei der Chemisch-Nickel-Beschichtung dieser Effekt lässt sich aber grundsätzlich durch Polieren je nach Bedarf reduzieren Im Zuge des Eloxierens traten jedoch auch Probleme auf Durch die Feinbearbeitung im unbeschichteten Zustand wurden Defekte wie Poren und Bindefehler verdeckt bzw zugeschmiert Da beim Beschichtungsprozess mit Säuren gearbeitet wird lässt sich ein Ätzen des Bauteils nicht vermeiden Die Folge Defekte werden wieder geöffnet Kühlschmierstoffe können austreten und die Schichtbildung negativ beeinflussen Wie Eloxal und Chemisch-Nickel im Realversuch im Vergleich abschneiden wird die Bemusterung der beiden Bauteile noch zeigen Der Fokus wird dabei insbesondere auf der Verschleißbeständigkeit beider Beschichtungen liegen „Additive Fertigung muss im Werkzeugbau in Zukunft noch wesentlich mehr Anwendung finden Jede neue Technologie hat bei den ersten Versuchen ihre Herausforderungen und Tücken Auch die Nextmould-Projektgruppe hatte einige zusätzliche Aufgaben zu meistern Gemeinsam konnten die Probleme aber gut bewältigt und viele wichtige Erfahrungen gemacht werden Es lohnt sich für Unternehmen – insbesondere für KMU – sich an Branchenprojekten zu beteiligen und von der gemeinsamen Forschungsarbeit zu profitieren“ ist Doris Würzlhuber Projektmanagerin im Kunststoff-Cluster überzeugt „Nextmould hat gezeigt dass Aluminium-Spritzgießwerkzeuge qualifizierte serientaugliche Produktionsmittel sind die eine Reduktion des Energieund Ressourceneinsatzes bei gleichzeitiger Kostenminimierung ermöglichen Die gewonnenen Erkenntnisse können unkompliziert in die Entwicklungsprozesse der Werkzeugund Formenbauer integriert werden sodass ein schneller Transfer dieses neuen Ansatzes in die Praxis möglich ist“ sagt Thomas Seul von der Hochschule Schmalkalden Das Projekt Nextmould wurde im Rahmen der Ausschreibung CORNET II 26-2018 in Österreich von der Österreichischen Forschungsförderungsgesellschaft FFG und in Deutschland vom Bundesministerium für Wirtschaft und Energie BMWi koordiniert und von der Arbeitsgemeinschaft industrieller Forschungsvereinigungen AIF gefördert Thomas Seul Professor für Fertigungstechnik und Werkzeugkonstruktion an der Hochschule Schmalkalden und Präsident des VDWF Verband Deutscher Werkzeugund Formenbauer hat das Projekt gemeinsam mit dem Kunststoff-Cluster initiiert FH OÖ Forschungs und Entwicklungs Campus Wels www forschung fhooe at Kunststoff-Cluster Business Upper Austria www kunststoffcluster at Hochschule Schmalkalden Labor für Angewandte Kunststofftechnik www angewandtekunststofftechnik de Technische Universität Ilmenau Fachgebiet Fertigungstechnik www tuilmenau de Forschungsgemeinschaft Werkzeuge und Werkstoffe www fgw de Prof Dr -Ing Thomas Seul Hochschule Schmalkalden Bild VDWF