Spritzgusswerkzeugeinsätze durch additive Fertigung mit Duroplasten: Material- und Prozessentwicklung (SaFtig)

Ziel des Projektes ist die Entwicklung von thermisch leitfähigen Duroplastharzen für die additive Fertigung und die Entwicklung eines neuartigen Zweikomponenten-3D-Druckers zur Fertigung von Formeinsätzen für die Verwendung im Spritzgussprozess.

Spritzgusswerkzeuge sind in der Regel recht teuer und rentieren sich erst für sehr große Stückzahlen. Eine Möglichkeit den Spritzguss auch für kleinere Stückzahlen sinnvoll einsetzen zu können, ist die Herstellung von Spritzgusseinsätzen mittels additiver Fertigung.

Neben der additiven Fertigung von Metallen können auch Kunststoffe für die Einsätze genutzt werden. Durch die geringe thermische Leitfähigkeit der Kunststoffe kommt es zu einem schnellen Aufheizen des Einsatzes, wodurch sich die Taktzeiten beim Spritzguss erhöhen und es sogar zu Schäden am Werkzeugeinsatz kommen kann, die die Standzeiten verringern. An diesem Punkt setzt das Projekt ZIM-SaFtig an.

Im Rahmen des Projektes soll ein Material für die additive Fertigung entwickelt werden, das eine verbesserte thermische Leitfähigkeit hat. Die Verarbeitung des Materials soll mit Hilfe des DLP-Verfahrens (Digital Light Processing) erfolgen. Zur Verbesserung der Oberflächenqualität wird eine Anlage zur Verarbeitung von zwei Komponenten aufgebaut, so dass sich Stützstrukturen leichter entfernen lassen. Mit dem entwickelten Material werden Spritzgusseinsätze aufgebaut, welche im Spritzguss mit einfachen und technischen Thermoplasten untersucht werden. Anhand der Versuche werden Designrules für additiv gefertigte Spritzgusseinsätze ausgearbeitet.