3D-Lasersintern: Erste serienreife Anwendungen im Werkzeugbereich

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Pressemeldung der Firma MAPAL Dr. Kress KG

Die Möglichkeiten der additiven Fertigung sind scheinbar grenzenlos. Im momentanen Hype um die neue Technologie loten Forscher und Entwickler mögliche Anwendungsfelder für den Einsatz von 3D-Druckern aus. Als einer der ersten Hersteller von Zerspanungswerkzeugen hat MAPAL 2013 in einen 3D-Drucker investiert, um mittels Lasersintern ganz neue Wege bei der Herstellung von Werkzeugen zu beschreiten. Ein erstes Projekt wurde nun zur Serienreife gebracht: der zum Patent angemeldete Schneidplattenbohrer QTD für den Durchmesserbereich kleiner 13 mm.

Die Technologie des Lasersinterns bietet Herstellern von Präzisionswerkzeugen hohe Freiheiten. Innerhalb des Bauraums des Laserdruckers können Werkzeuggeometrien unbeeinträchtigt durch Maschinenaufspannungen, Werkzeuge und Fertigungsmittel herstellt werden. Auch ist eine breite und sich ständig erweiternde Palette an Werkstoffen für das Lasersinterverfahren verfügbar. MAPAL hat daher versucht, mittels Lasersintern Werkzeuge zu produzieren, die auf konventionellem Wege nicht oder nicht optimal hergestellt werden können. Ein Beispiel sind kleine Durchmesser des 2013 im Markt eingeführten Schneidplattenbohrers QTD.

Mittels Lasersintern optimale Kühlkanalausführung möglich

Der QTD ist standardmäßig ab Durchmesser 13 mm erhältlich. Dafür ist unter anderem die Kühlkanalführung des Grundkörpers verantwortlich. Üblicherweise wird bei Grundkörpern mit konstanter Spiralsteigung für Schneidplattenbohrer das Kühlmittel zentral nach vorne geführt und dann über eine Ypsilon-Gabelung an die Schneiden verteilt. Je kleiner der Grundkörper ist, desto mehr beeinträchtigt diese Kühlmittelführung die Leistungsfähigkeit des Werkzeugs. Denn durch die zentrale Führung wird der Kern des Bohrers geschwächt und instabil. Darüber hinaus müssen die Kühlkanäle zunehmend kleiner ausgeführt werden. So ergibt sich ein abnehmender Durchfluss an Kühlmittel bis nach vorne an die Schneide. Stahl-Grundkörper mit gewendelt geführten Kühlkanälen, im Vollhartmetallbereich gängig, sind in kleinen Durchmessern bislang nicht üblich.

Der Einsatz des Lasersinterns zur Herstellung des Grundkörpers eröffnet geometrische Freiheiten. So werden aktuell Grundkörper im Durchmesserbereich 9 bis 12 mm mit gewendelten Kühlkanälen auf dem 3D-Drucker hergestellt. Diese Auslegung ermöglicht im Vergleich zur zentralen Kühlmittelführung mit Umlenkungen einen um 100 % gesteigerten Kühlmitteldurchfluss, speziell durch von der Kreisform abweichende Kühlkanalprofile. Möglich sind darüber hinaus Hybridmodelle, bei denen die konventionelle und die additive Sinterfertigung kombiniert werden, um die Wirtschaftlichkeit im Herstellprozess weiter zu verbessern.



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MAPAL Werkzeuge für den Erfolg der Kunden Die MAPAL Präzisionswerkzeuge Dr. Kress KG gehört zu den international führenden Anbietern von Präzisionswerkzeugen für die Zerspanung nahezu aller Werkstoffe. Das 1950 gegründete Unternehmen beliefert namhafte Kunden vor allem aus der Automobil- und Luftfahrtindustrie und dem Maschinen- und Anlagenbau. Mit seinen Innovationen setzt das Familienunternehmen Trends und Standards in der Fertigungs- und Zerspanungstechnik. MAPAL versteht sich dabei als Technologiepartner, der seine Kunden bei der Entwicklung effizienter und ressourcenschonender Bearbeitungsprozesse mit individuellen Werkzeugkonzepten unterstützt. Das Unternehmen ist mit Produktions-, Vertriebsstandorten und Servicepartnern in 44 Ländern der Erde vertreten. Im Jahr 2013 beschäftigte die MAPAL Gruppe 4.300 Mitarbeiter, der Umsatz lag bei 470 Mio. Euro.


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