Normalienspezialist Nonnenmann aus dem baden-württembergischen Winterbach eröffnet sein neues Geschäftsfeld „Metall-3D-Druck“: Hier bietet der Dienstleister für den Werkzeug‑, Modell und Formenbau ein Komplettpaket mit Fertigbearbeitung der Werkstücke an. Ein neuer korrosionsbeständigen Werkstoff mit ähnlichen Eigenschaften wie konventionell erschmolzenes und gewalztes 1.2083 soll die Teile aus der additiven Fertigung zur echten Alternative zu gefrästen Werkstücken machen. Die aktuelle Lasersintertechnik ist bereits so weit, dass in den Gefügeeigenschaften kaum mehr relevante Unterschiede zwischen additiv und konventionell gefertigten Teilen bestehen.
Im SLM-Verfahren generieren die 3D-Spezialisten bei Nonnenmann die Bauteile mittels schichtweisem Aufschmelzen von metallischem Pulver. Auf diese Weise können beispielsweise auch konturnahe Werkzeugtemperierungen umgesetzt und optimiert werden: Ziel ist letztendlich eine bessere Bauteilqualität und kürzere Zykluszeiten in der Spritzgussproduktion. Nonnenmann fungiert für seine Werkzeugbau-Kunden hier als Komplettanbieter, der Werkzeugbauer erhält das finale einbaufertige Bauteil. Neben der eigentlichen additiven Fertigung übernimmt Nonnenmann also auch die erforderliche nachträgliche Fertigbearbeitung.
Im Fokus
Konturnahe Kühlung als Produktivitätsfaktor
In der Kunststoffverarbeitung bestimmt die Werkzeugtemperierung maßgeblich die Bauteilqualität, aber auch die Wirtschaftlichkeit eines Spritzgießteils. Eine möglichst kurze Abkühlzeit bis zur erforderlichen Entformungstemperatur ermöglicht den wirtschaftlichen Einsatz der Spritzgießmaschine. Aber nicht nur die davon abhängige Zykluszeit, sondern auch die Qualität der Bauteile erfordern ein ausgewogenes Temperaturmanagement im Werkzeug. Eine konturnahe Kühlung ermöglicht es, die Werkzeugtemperierung auch lokal sehr feinfühlig auszulegen und zu steuern.
Aus dem Spektrum der Werkzeugstähle sind bislang nur sehr wenige für die additive Fertigung verfügbar. Das liegt vor allem daran, dass viele der aus der konventionellen Fertigung bekannten Materialien gar nicht erst in Pulverform verfügbar sind. Daher hat die künftige weitere Materialentwicklung noch großes Potenzial. Die Experten bei Nonnenmann bieten einen korrosionsbeständigen Werkzeugstahl an, der zwar sehr ähnliche Eigenschaften wie der 1.2083 hat, jedoch in seiner Zusammensetzung etwas anders ist, da das Pulver für den 3D-Druck optimiert und angepasst werden musste. Der größte Nutzwert des neuen Materials und auch ein Alleinstellungsmerkmal ist seine Korrosionsbeständigkeit. Das soll eine lange Lebensdauer der damit erstellten Bauteile garantieren.
Neben diesem neuen korrosionsbeständigen Stahl bietet Nonnenmann auch das bereits etablierte Material 1.2709 für das Lasersintern an, das sich aufgrund seiner technischen Eigenschaften für ein breites Spektrum an Anwendungen und Anforderungen im Werkzeug‑, Modell- und Formenbau einsetzen lässt. Beide Materialien können beschichtet werden, beide lassen sich zudem auch gut polieren. Mittels Wärmebehandlung können die Werkstoffe auf eine Arbeitshärte von 48–52 HRC gebracht werden.
Bei der anwenderspezifischen Fertigbearbeitung kommt dem Unternehmen seine langjährige Erfahrung als verlängerte Werkbank für Zeichnungs- und Präzisionsteile zugute. Damit können Werkzeugbauer von den Vorteilen der additiv erstellten Bauteile profitieren, ohne dafür selbst in teure Maschinentechnologien investieren zu müssen. Derartige Anlagen lassen sich im klassischen Werkzeugbau nämlich oft nicht voll auslasten. Zur einbaufertigen Produktion benötigt Nonnenmann lediglich die CAD-Daten des finalen Bauteils im STEP-Format. Der Dienstleister generiert daraus alle erforderlichen Daten inklusive der für den additiven Fertigungsprozess und die anschließende Fretigbearbeitung notwendigen Aufmaße. Zur Fertigbearbeitung stehen bei Nonnenmann die Verfahren Fräsen, Drehen, Flach- und Rundschleifen sowie Draht- und Senkerodieren zur Verfügung.