3D geprint gereedschap voor vormharden

Schuler, fabrikant van perstechniek, toonde op de Euroblech een prototype van een 3D geprint metalen gereedschap voor het vormharden.

Gereedschappen voor vormharden hebben koelmiddelkanalen nodig om de gloeiende platen, die in een vorm worden geperst en tegelijk worden gehard, snel op een temperatuur onder de 200 graden C te brengen. Tot dusverre gebeurde dat aanbrengen van de kanalen middels rechte boringen, waardoor een onafgebroken positie op het oppervlak – vooral bij complexe vormen – nauwelijks mogelijk was. Met hulp van 3D-printen maakt Schuler nu prototype gereedschappen, waarvan de kanalen de vorm van het matrijsoppervlak volgen. Dankzij deze geprinte koelkanalen verloopt het afkoelproces in de pers beter dan voorheen, wat een positieve invloed heeft op de eigenschappen van het te harden onderdeel. “Door de geoptimaliseerde geometrie van de koelkanalen kunnen we het gereedschap gelijkmatiger en efficiënter afkoelen”, zegt Udo Binder, hoofd van de divisie Intelligent Tooling Solutions bij Schuler. “Het 3D printen maakt constructieve vrijheden mogelijk bij het vormen van de koelkanalen, die resulteren in een homogene afkoeling.”

Lasersmelten
Als 3D printtechniek zet Schuler het lasersmelten (poederbedtechnologie) in. Uitgangsmateriaal zijn dezelfde staalsoorten als bij conventionele vormhard gereedschappen, maar dan wel in de vorm van metaalpoeder. Dat wordt laag voor laag opgebracht en met een laserstraal verlast. Volgens Schuler haalt men met dit proces 95 procent van de mechanische en technische eigenschappen van een matrijs gefreesd uit vol materiaal.

Slijtagetesten
De eerste gereedschappen zijn al intensief getest om er achter te komen wat de beste procesparameters zijn en welke samenstelling het metaalpoeder moet hebben. Daarna volgden uitvoerige testen van het geprinte gereedschapsdeel op treksterkte en dichtheid.  Op dit moment voert men slijtagetesten uit om te achterhalen of de standtijd van de matrijs even lang is als die van een gefreesd exemplaar. De uitkomsten van al deze tests zijn veelbelovend “De productie van vormhard gereedschappen is voorbestemd als nieuwe toepassing van 3D printen”, is de overtuiging van Udo Binder.

Overname gereedschappenproducent
Schuler demonstreerde de 3D geprinte gereedschappen op de Euroblech op de stand van Aweba. Deze gereedschappenproducent is afgelopen voorjaar door Schuler overgenomen. Aweba levert gereedschappen aan internationale klanten in de automotive toeleverindustrie, de  elektro-industrie en de machine- en installatiebouw. Het productpallet voert van

omvorm-, snij- en IHU gereedschappen via drukgietvormen en apparaten tot een omvangrijke service-dienstverlening. Schuler heeft het bedrijf met name overgenomen vanwege de hoge R&D inspanningen en het niveau van de engineers. De aquisitie is een onderdeel van de groeistrategie van Schuler, dat hiermee zijn activiteiten op het gebied van gereedschappenbouw heeft versterkt.

In de Benelux wordt Schuler vertegenwoordigd door Pack International.