AACHEN. Einen Durchbruch im Werkzeugbau meldet das Fraunhofer-Institut für Lasertechnik (ILT): Gemeinsam mit dem US-Unternehmen MacLean-Fogg entstand erstmals ein großvolumiger Druckguss-Werkzeugeinsatz aus dem neu entwickelten Stahl L-40. Dieser wurde im additiven Verfahren Laser Powder Bed Fusion (PBF-LB/M) hergestellt und ist für die Fertigung von Getriebegehäusen des Toyota Yaris Hybrid vorgesehen.

Die Besonderheit: Dank eines neuartigen Systems lassen sich Werkzeuge mit mehr als 20.000 Kubikzentimetern Volumen reproduzierbar drucken. Integrierte konturnahe Kühlkanäle, die mit herkömmlichen Methoden nicht herstellbar sind, reduzieren thermische Spitzenbelastungen, verlängern die Lebensdauer und senken den Verschleiß deutlich. Frühere Projekte zeigen, dass die Standzeit solcher Werkzeuge im Vergleich zu klassischen H13-Formen bis zu viermal höher sein kann.

Ein hybrider Ansatz, bei dem konventionelle Vorformen mit additiven Strukturen kombiniert werden, verkürzt zudem die Fertigungszeit und reduziert Kosten. „Additive Manufacturing ist bereit, reale Industrieherausforderungen im großen Maßstab zu übernehmen. Für Hersteller bedeutet das kürzere Entwicklungszeiten, längere Werkzeugstandzeiten und größere Flexibilität im Design“, erklärte Harald Lemke, Produktmanager bei MacLean-Fogg.

Das Verfahren bietet nicht nur Vorteile in der Automobilindustrie, sondern auch in der Kunststoff- und Verbundwerkstoffverarbeitung. Überall dort, wo hochbelastete Werkzeuge mit komplexer Kühlung benötigt werden, könnten 3D-gedruckte Lösungen künftig Standard werden.

Quelle: Fraunhofer ILT.