Direktes Formstoff-Fräsen

Herstellung von Gießformen aus kaltaushärtenden Formstoffen, ohne dass ein physisches Modell erforderlich ist, also eine aus dem Rapid Prototyping stammende Basistechnologie zur Herstellung von großen Formen und Gussteilen.

Das "Direkte Formstoff-Fräsen" erzeugt Formsegmente mit Abmessungen weit über die bekannten Bauraumgrößen von Laser-Sinter-Anlagen. Zurzeit laufen Anlagen für Formsegmente bis zu einem Außenabmaß von 3,5 x 2,2 x 0,8 Metern. Auch hier wird die zeit- und kostenintensive Anfertigung von Modelleinrichtungen vermieden und die Form direkt in einen Formstoffblock gefräst. Die Größe der erzeugten Gussformen wird nur von der mechanischen Festigkeit des verwendeten Formstoffes der zur Verfügung stehenden Fräsmaschine und der Abgusskapazität begrenzt (Film 1).

Film 1: Direktes Formstoff-Fräsen (ACTech GmbH, Freiberg/Sa., Deutschland)

Auf Basis der CAD-Daten des Gussteiles werden die Formteile und Kerne konstruiert. Dabei werden ggf. erforderliche Kühlkokillen, Speiser, Filter, keramische Einsätze, Handhabungshilfen, Bewehrung, Gießlauf und Anschnitte mit eingearbeitet, so dass letztlich eine virtuelle Form entsteht, die die Vorlage für die Maschinenprogrammierung bildet. Die massiven oder vorgeformten Formstoffblöcke werden anschließend mit Spezialmaschinen bearbeitet. Das Ergebnis ist eine Gießform, die mit Maschinengenauigkeit bearbeitet worden ist und damit problemlos und schnell montiert werden kann.

Der kaltaushärtende Formstoff als Basismaterial unterliegt keinen Restriktionen, d.h. es kann der Originalformstoff eingesetzt werden, mit dem die Gießerei gewöhnlich arbeitet. Auch Kombinationen verschiedener Formsande und Bindersystemen sind üblich und zum Teil einfacher realisierbar als bei modellgebundenen Verfahren. Einsätze aus Chromerz für den Eingussbereich oder in speziellen Formabschnitten, in denen das Abkühlverhalten modifiziert werden soll, sind weitere Varianten.

Der Wegfall der sonst notwendigen Modellentformung führt dazu, dass auf entformungsbedingte Schrägen verzichtet werden kann und wesentlich filigranere Geometrien ohne zusätzliche Teilung realisiert werden können. Dadurch verringern sich in der Regel die erforderliche Kernanzahl und der Aufwand beim Putzen und mechanischen Bearbeiten.

Die Kombination von gefrästen Formteilen bzw. Kernen mit herkömmlich hergestellten Formsegmenten erweitert den Anwendungsbereich weiter, so dass auch bei einer vorhandenen Modelleinrichtung schnell und preiswert Teilevarianten produziert werden können, die wiederum per Datensatz dokumentiert sind.

Für die Herstellung von großflächigen Karosseriestrukturen, die in der späteren Serienproduktion, z. B. als Druckgussteile ausgeführt werden, bietet sich das Direkte Formstoff-Fräsen hervorragend an. Ein weiteres Beispiel für die Nutzung dieser neuen Technologie ist die Fertigung von maßgenauen Gussrohteilen, die die Bearbeitungszeit für Presswerkzeuge auf einen Bruchteil reduzieren.

Film 1
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