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13.12.2018

Neuer Werkstoff für den 3D-Metalldruck im Werkzeug- und Formenbau

Der US-amerikanische 3D-Druckerhersteller Markforged erweitert seine Werkstoffpalette für den Metalldrucker Metal X um den H13-Werkzeugstahl. Das neue Material eignet sich besonders für Hochtemperaturwerkzeuge und Spritzgussanwendungen.

Der H13-Warmarbeitsstahl ist in Deutschland und Japan meist unter der Bezeichnung EN 1.2344 oder SKD61 bekannt. In der Markforged-Variante ermöglicht der Werkstoff den Druck von Teilen in hochfesten, hochwarmfesten Anwendungen wie Umformwerkzeugen, Matrizen und Stempeln, gehärteten Einsätzen für Vorrichtungen und sogar Spritzgussformen mit konturnahen Kühlkanälen.

»Das Metal X-System ermöglicht die Herstellung von Bauteilen auf eine Art und Weise, die so vorher nicht möglich war und die Einführung von H13 ist der nächste Schritt auf diesem Weg«, betont Jon Reilly, VP of Product bei Markforged. »Für Hersteller von Kunststoffteilen in großen Serien ist dies ein Wendepunkt, denn dadurch lässt sich die Time to Market für neue Produkte deutlich verkürzen.«

  • Innenansicht einer gehärteten Düse, die mit dem 3D-Drucker Metal X aus H13-Werkzeugstahl gedruckt wurde und einne Gewindestrucktur besitzt. (Bild: Markforged)

    Innenansicht einer gehärteten Düse, die mit dem 3D-Drucker Metal X aus H13-Werkzeugstahl gedruckt wurde und einne Gewindestrucktur besitzt. (Bild: Markforged)

  • Außenseite einer gehärteten Düse, die aus H13-Werkzeugstahl gedruckt wurde direkt nach dem Sindern - keine Nachbearbeitung. (Bild: Markforged)

    Außenseite einer gehärteten Düse, die aus H13-Werkzeugstahl gedruckt wurde direkt nach dem Sindern - keine Nachbearbeitung. (Bild: Markforged)

  • Eine Auswahl vonTeilen, die in H13-Warmarbeitsstahl gedruckt wurden. Darunter befinden sich verschleißfeste Einsätze für Vorrichtungen, Stanzwerkzeuge, Finger von Abkantpressen und eine Auswahl an Düsen. (Bild: Markforged)

    Eine Auswahl vonTeilen, die in H13-Warmarbeitsstahl gedruckt wurden. Darunter befinden sich verschleißfeste Einsätze für Vorrichtungen, Stanzwerkzeuge, Finger von Abkantpressen und eine Auswahl an Düsen. (Bild: Markforged)

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H13 ist ein Warmarbeitsstahl, der auch bei erhöhten Temperaturen eine hohe Festigkeit aufweist und für seine ausgezeichnete Rothärte, Temperaturwechselbeständigkeit, hohe Zähigkeit, Duktilität, gute Abriebfestigkeit und ausgezeichnete Durchhärtbarkeit bekannt ist. Mit dem neuen Werkstoff können Fertigungsprofis Teile mit einzigartigen und komplexen Geometrien drucken. Eine 3D-gedruckte H13-Spritzgussform mit konturnahen Kühlkanälen führt die Wärme effektiver vom Formhohlraum weg und ermöglicht dadurch eine gleichmäßigere Kühlung. Folge: Weniger Teilverzug, kürzeren Zykluszeiten sowie höherer Durchsatz und damit letztlich niedrigere Betriebskosten.

Seit 1982 fertigt Grant Engineering mit Sitz in der San Francisco Bay Area jährlich Millionen hochwertige Spritzguss-Teile aus Kunststoff für seine Kunden aus der Biotech-, Hightech- und Konsumgüterindustrie. Grant ist einer der ersten Anwender des Metal-X-Drucksystems, der bereits den Mark 2 auch für den Druck von Werkzeugen, Greifern und Vorrichtungen am Roboterarm verwendet. Seit der Inbetriebnahme des Metal-X-Systems druckt das Unternehmen erfolgreich 17-4-Edelstahlspritzgussformen mit minimalem Nachbearbeitungsaufwand. Grant Engineering hofft nun, die Iterationszeit und die Kosten durch die H13-gedruckten Spritzgussformen weiter zu reduzieren.

»Spritzgießen ist der Kern dessen, was wir tun«, erklärt Randy Grant, Gründer und Inhaber von Grant Engineering. »Ähnlich wie die Roboter und die Automatisierung, die wir bereits in unseren Workflow integriert haben, sehen wir den 3D-Druck - insbesondere den Metalldruck - als eine Möglichkeit, uns bei Kosten und Durchlaufzeiten äußerst wettbewerbsfähig zu halten sowie gleichzeitig die Präzision und Qualität zu liefern, für die wir bekannt sind. Die Möglichkeit H13 zu drucken, sollte eine Menge Innovationen im Spritzguss ermöglichen, wir können es kaum erwarten.«

Der H13-Werkzeugstahl ist ab sofort buchbar. Der Preis beträgt 229,99 USD (umgerechnet rund 200 Euro) pro 1-kg-Spule. Die Auslieferung erfolgt bis spätestens März 2019.

Markforged arbeitet bereits an weiteren Materialien für sein Metal-X-System. Geplant sind unter anderem A2 und D2 Werkzeugstahl, Edelstahl 316L, Inconel und Titan.

https://markforged.com

https://www.mark3d.com/de/

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