Pulverentwicklung für den 3D-Druck

Pulverentwicklung für den 3D-Druck

Recyclingkooperation zwischen Polysecure und Zeiss

VDWF-Präsident Prof. Thomas Seul

PVD im Spritzgusswerkzeug

Insbesondere keramische PVD-Beschichtungen können zur Maßkorrektur von Werkzeugen eingesetzt werden. Die Werkzeuge können in ausgewählten Bereichen mit einer Schichtdicke zwischen 1 und 40 Mikrometer ganz oder teilweise beschichtet werden. Auf diese Weise können die Abmessungen bei Korrektur- oder Feinabstimmungsprozessen angepasst werden. Die Schichten können auch verwendet werden, um Grate zu verhindern oder verschlissene Werkzeuge zu restaurieren.

Bei der kompletten „Renovierung“ des Spritzgusswerkzeugs für einen technischen Artikel wurde die Beschichtung und Maßkorrektur um 15 Mikrometer genutzt, um den Verschleiß an den Nestern auszugleichen. Das Werkzeug war bereits mehrere Jahre im Einsatz, nun näherten sich die Außenmaße der Artikel den Toleranzgrenzen. Statt mühsam neue Einsätze herzustellen, wurden die verschlissenen Einsätze gründlich gereinigt und glasgestrahlt. Darauf folgte eine 15 Mikrometer dicke Beschichtung mit CCMold Correct, einer harten, verschleißfesten PVD-Beschichtung von Cemecon. Nach der Renovierung erfüllt das Werkzeug die Toleranzanforderungen. Zudem wird die Standzeit verlängert und der Prozess stabiler als bei unbeschichteten Werkzeugen.

Auch bei neuen Werkzeugen kann die Beschichtung schnell und vergleichsweise kostengünstig Lösungen bieten. Eine der Kavitäten in einem neuen Werkzeug wurde zu tief geschliffen. Der fehlerhafte Einsatz wurde gereinigt und bis auf das Loch genau abgedeckt, da der Rand des Lochs scharf bleiben musste. Der Einsatz wurde 10 Millimeter tief in der Bohrung mit 25 Mikrometer beschichtet. Da die PVD-Beschichtung Löcher etwa bis zur Tiefe ihres Durchmessers durchdringen kann, war die Beschichtung ausreichend, um die Abmessungen zu korrigieren. Auf diese Weise wurde die Herstellung einer neuen Einlage vermieden.

Unter der Überschrift „Feintuning“ wird das Kernmaß nach dem Materialwechsel in einem 8-fach Spritzgusswerkzeug für medizintechnische Artikel korrigiert. Das neue Material zeigte eine deutlich höhere Schwindung, das kritische Maß der Teile war um 0,05 Millimeter zu klein. Auch hier setzen die Praktiker auf eine Beschichtung. Die Kerne wurden teilweise abgedeckt, um die scharfen Kanten der Schließfläche zu erhalten. Die restlichen Oberflächen erhielten eine 25 Mikrometer dicke CCMold Correct Beschichtung.

Die in den beschriebenen Fällen verwendeten Beschichtungen bieten Möglichkeiten zum „Einsparen“ oder Anpassen von Spritzgusswerkzeugen. Die Abmessungen der Werkzeugteile können im Mikrometerbereich mit einer harten, verschleißfesten Beschichtung ohne Nacharbeit korrigiert werden. Kantenaufbau ist nicht zu erwarten. Die niedrigen Prozesstemperaturen von rund 170 Grad Celsius greifen das Grundmaterial kaum an. Da auch selektive Beschichtungen möglich sind, besteht eine hohe Flexibilität im Prozess.

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