3D-Druck ermöglicht die präzise Fertigung von Mikro-Umformwerkzeugen

Die additive Fertigung, auch als 3D-Druck bekannt, etabliert sich in der Industrie als innovatives Fertigungsverfahren für metallische Bauteile und Werkzeuge. Kurze Fertigungszeit und die Möglichkeit, komplexe Geometrien herstellen und in kleinster Losgröße wirtschaftlich fertigen zu können (Individualfertigung, Mass Customization), sind wesentliche Treiber der Technologie.

Die Werkstoffeigenschaften additiv hergestellter Metallbauteile können sich signifikant von konventionell gefertigten Teilen unterscheiden. Dies kann z.B. bei der Herstellung von Werkzeugen genutzt werden.

Das Bild zeigt die Funktionsflächen eines Schneid-Tiefziehwerkzeugs für die Fertigung von Mikrobauteilen. Das Werkzeug hat einen Außendurchmesser von nur 1,7 mm und einen Ziehkantenradius von 150 μm. Es besteht aus dem sekundärhärtenden übereutektoiden Kaltarbeitsstahl X110 CrMoVAl 8-2-1, welcher pulvermetallurgisch durch selektives Laserstrahlschmelzen (SLM) hergestellt und auf mehr als 750 HV gehärtet wurde. Dieser Herstellweg führt zu einer besonders feinen Karbidstruktur, was die spanende Fertigung dieser Geometrie durch Mikrofräsen erst ermöglicht.

Das Werkzeug entstand im Sonderforschungsbereich 747 „Mikrokaltumformen“ durch Kooperation des BIAS – Bremer Institut für angewandte Strahltechnik, des Instituts für Werkstofftechnik (IWT) und des Labors für Mikrozerspanung (LFM) in Bremen. Aktuelle Informationen zu den Potenzialen der additiven Fertigung werden auch auf dem 10. Laser-Anwenderforum am 23.-24.11.2016 in Bremen (laf16.bias.de) vorgestellt.

Kontakt: Christine Steffens, BIAS - Bremer Institut für angewandte Strahltechnik GmbH
steffens@bias.de