Auf einen Blick:
Verkürzen Sie Durchlaufzeiten, minimieren Sie Fehler und verbessern Sie die Qualitätskontrolle mit den richtigen Fertigungshilfsmitteln. Dieser Leitfaden erläutert die wichtigsten Arten von Montagevorrichtungen, Werkzeugen und Messgeräten sowie Montagewerkzeugen, wo sie in der Produktstraße / im Werk / in der Fertigungshalle / in der Fertigungsstätte zum Einsatz kommen und wie die additive Fertigung maßgeschneiderte Werkzeuge schneller und kostengünstiger liefert als herkömmliche Verfahren.
Fertigungshilfsmittel sind Werkzeuge wie Montagevorrichtungen, Halterungen, Messgeräte, Schablonen und Greifwerkzeuge, die in Produktions- und Montageprozessen zum Einsatz kommen. Es handelt sich dabei nicht um Endbauteile oder kundenorientierte Teile, sondern um prozessspezifische Werkzeuge, die dazu dienen, Präzision, Wiederholgenauigkeit, Sicherheit und Effizienz in der Produktstraße zu verbessern. Herkömmlich werden Fertigungshilfsmittel aus Metall durch Zerspanung oder maschinelle Bearbeitung hergestellt; moderne Fertigungshilfsmittel werden jedoch zunehmend im 3D-Druckverfahren 3D-gedruckt, um sie zum Leichtbau zu gestalten, komplexe Geometrien zu realisieren sowie Kosten und Vorlaufzeiten bei Kleinserien oder bei häufig wechselnden Anforderungen zu reduzieren.
Zu den wichtigsten Arten von Fertigungshilfsmitteln zählen Vorrichtungen, Halterungen, Messgeräte, Schablonen, Greifwerkzeuge (EOAT), Montagehilfen und Umformwerkzeuge.
Jede Art von Fertigungshilfsmittel erfüllt eine bestimmte Aufgabe. Dazu gehören das Führen von Werkzeugen, das Fixieren von Bauteilen, die Überprüfung von Maßen, die Unterstützung der Automatisierung oder die Vermeidung von Montagefehlern. Sie verbessern die Konsistenz, unterstützen die Qualitätskontrolle und tragen zu einem reibungslosen Produktionsablauf bei. Sehen wir uns einige gängige Beispiele an.
Montagevorrichtungen führen ein Schneid- oder Bohrwerkzeug, sodass der Vorgang jedes Mal an derselben Stelle und im gleichen Winkel erfolgt.
Montagevorrichtungen sind ein gutes Beispiel. In der herkömmlichen Zerspanung kann die Herstellung einer gehärteten Montagevorrichtung Wochen dauern. Ändert sich die Konstruktion des Bauteils, verursachen Nacharbeiten zusätzliche Kosten und Verzögerungen. Mit der additiven Fertigung lassen sich komplexe Geometrien, integrierte Buchsen und ergonomische Merkmale innerhalb weniger Stunden drucken – manchmal sogar als Einzelstück. Ändert sich die Konstruktion, wird schnell eine neue Montagevorrichtung gedruckt.
Spannvorrichtungen halten das Bauteil in Position. Werkstückspannvorrichtungen stabilisieren Bauteile während der Zerspanung, beim Schweißen oder bei der Montage.
Ihre Herstellung mit herkömmlichen Methoden ist jedoch oft mit langen Vorlaufzeiten der Zulieferer, schwereren Stahlwerkzeugen, die zu Belastung und Ermüdung des Anwenders führen, sowie kostspieligen Neukonstruktionen verbunden, wenn Änderungen erforderlich werden.
3D-gedruckte Vorrichtungen hingegen können das Gewicht im Vergleich zu Produkten der maschinellen Bearbeitung um 50–80 % reduzieren. Das verbessert die Materialhandhabung, die Umrüstgeschwindigkeit, die Sicherheit der Anwender und die Ergonomie.
Für Teams, die keine spezialisierten CAD-Experten zur Verfügung haben, vereinfacht GrabCAD Fixturemate die Konstruktion von Spannvorrichtungen erheblich. Damit lassen sich maßgeschneiderte Spannvorrichtungen schnell erstellen, ohne dass fortgeschrittenes CAD-Design erforderlich ist.
Messgeräte und Prüfvorrichtungen dienen der Messung von Maßgenauigkeit und Wiederholbarkeit. Dabei kann es sich um einen Lochdurchmesser, ein Gewinde, eine Oberflächenhöhe oder mehrere Merkmale gleichzeitig handeln.
Bei Kleinserien oder der Einführung neuer Produkte kann die Zerspanung von Prüflehren und -vorrichtungen aus Aluminium angesichts der Lebensdauer des Programms übertrieben sein. Der 3D-Druck ermöglicht eine wesentlich schnellere Herstellung maßgeschneiderter Prüflehren, insbesondere für komplexere Formen, deren Bearbeitung schwierig wäre.
Schablonen sind einfache Positionierungswerkzeuge, die zum Anzeichnen, Zuschneiden, Bohren, Fräsen oder Ausrichten verwendet werden. Sie kommen häufig in der Fertigung, bei Verbundwerkstoffen, in der Blechbearbeitung, in der Holzverarbeitung und bei großformatigen Baugruppen zum Einsatz, wo ein hochpräzises physisches Teil benötigt wird.
Herkömmlich werden Schablonen aus Aluminium, Stahl oder Verbundplatten geschnitten. Bei Programmen mit geringen Stückzahlen oder großen Bauteilen kann die Zerspanung, maschinelle Bearbeitung daher zeitaufwendig und materialintensiv sein.
Mit der additiven Fertigung lassen sich Schablonen schnell herstellen, selbst in großen Abmessungen, und sie können komplexe Konturen, Ausrichtungsmarkierungen und teilespezifische Geometrien problemlos umsetzen.
End-of-Arm-Werkzeuge (EOAT) bezeichnen die an einem Roboter montierte Hardware, die tatsächlich mit dem Bauteil interagiert, wie beispielsweise Greifer, Vakuumwerkzeuge, mechanische Finger oder maßgeschneiderte Aufnahmegeräte. In automatisierten Umgebungen wirkt sich EOAT direkt auf die Produktionszykluszeit, Gewichtsgrenzen und die Betriebszeit aus.
Herkömmlich wird EOAT aus Aluminium durch Zerspanung und maschinelle Bearbeitung hergestellt und aus mehreren Komponenten zusammengesetzt. Es ist ein langlebiges Produkt, aber oft schwerer als nötig.
Die additive Fertigung ermöglicht es Ihnen, das Werkzeug gleichzeitig an das Werkstück und den Roboter anzupassen. Sie können das Gewicht reduzieren, um die Belastung des Roboters zu verringern, Vakuumkanäle intern integrieren, mehrere Komponenten in einem einzigen Bauelement vereinen und Kontaktflächen so gestalten, dass sie komplexen Geometrien entsprechen.
Dank fortschrittlicher Werkstoffe eignet sich 3D-gedrucktes EOAT mittlerweile auch für anspruchsvollere Branchen. ESD-ableitfähige, lebensmittelechte, temperaturbeständige und chemikalienbeständige Materialien ermöglichen es Herstellern, additiv gefertigte Werkzeuge/Werkzeugbau in Bereichen wie Elektronik, Verpackung und industrieller Fertigung einzusetzen.
Leichtere EOAT bedeuten eine geringere Belastung des Roboters, was die Beschleunigung verbessern und den Verschleiß im Laufe der Zeit verringern kann.
Montagehilfen unterstützen Anwender bei manuellen oder halbautomatischen Montagevorgängen.
Sie können Teile beim Befestigen in Position halten, die Ausrichtung sicherstellen, damit Komponenten nicht falsch eingebaut werden, Kabel oder Schläuche führen und mehrstufige Montageabläufe unterstützen.
In einer geschäftigen Produkionshalle / Werk / Fertigungshalle / Fertigungsstätte können sich kleine Fehler summieren; daher werden Montagehilfen oft nach den Poka-Yoke-Prinzipien („Fehlervermeidung“ auf Japanisch) konzipiert, um fehlerhafte Montagen physisch zu verhindern, anstatt sich auf das Gedächtnis des Anwenders oder Checklisten zu verlassen.
Gedrehte Montagevorrichtungen sind oft für die Belastungen, denen sie typischerweise ausgesetzt sind, überdimensioniert. Die additive Fertigung erleichtert die Konstruktion leichter, ergonomischer Werkzeuge, die genau auf die Teilegeometrie zugeschnitten sind, was Zeit, Materialkosten und Ermüdung des Anwenders spart.
Ein Beispiel ist der Griff für das A-Säulen-Verriegelungswerkzeug von Valiant, der mithilfe der P3™-Technologie und des Materials Dura56 auf dem Origin® One hergestellt wurde. Durch den 3D-Druck des Werkzeugs senkte Valiant die Produktionskosten um 78 % und verbesserte gleichzeitig die Ergonomie durch einen geschmeidigeren, bequemeren Griff für Anwender, die das Werkzeug wiederholt auf der Montagelinie / auf der Produktionsstraße einsetzen.
Zu den Umformwerkzeugen zählen weiche Klemmbacken, Biegewerkzeuge, Beschnittvorrichtungen, Laminierformen, Werkzeuge für das Thermoformen und andere Hilfsmittel zur Teileformung.
In der Großserienfertigung sind Werkzeuge aus gehärtetem Stahl nach wie vor sinnvoll, da sie für Millionen von Zyklen ausgelegt sind. Doch nicht jeder Auftrag wird in dieser Größenordnung abgewickelt, und bei Kleinserien, Überbrückungswerkzeugen, dem Übergang vom Prototyp zur Serienfertigung oder Projekten mit sich weiterentwickelnder Geometrie kann die Zerspanung vollständig gehärteter Werkzeuge Zeit und Budget binden.
Die additive Fertigung wird zunehmend eingesetzt für:
Der 3D-Druck ist eine attraktive Alternative, da er schnell ist, die Geometrie der Werkzeuge präzise an das Bauteil angepasst werden kann, schnelle Iterationen ermöglicht und übermäßige Investitionen im Bereich des Werkzeugbaus in der frühen Entwicklungsphase vermeidet. So konnte Subaru beispielsweise mithilfe des 3D-Drucks die Entwicklungszeit für Werkzeuge um 50 % verkürzen.
Fertigungshilfsmittel kommen in den Bereichen Montage, Zerspanung, Prüfung, Schweißen, Verpackung, Materialtransport und Roboterautomatisierung zum Einsatz. Diese Werkzeuge gewährleisten Wiederholgenauigkeit, reduzieren Ausschuss, steuern die Zykluszeiten und sorgen für einen reibungslosen Produktionsablauf in der Produktion. Wenn sie mittels additiver Fertigung hergestellt werden, können sie schneller geliefert und rasch an sich ändernde Produktionsanforderungen angepasst werden.
Auf der Montagelinie / Produktionsstraße ist Wiederholgenauigkeit entscheidend. Werkzeuge und Vorrichtungen positionieren Teile konsistent, sodass Anwender Komponenten ohne Unsicherheiten befestigen, verkleben oder montieren können. Wenn Teile korrekt gehalten werden, stabilisieren sich die Taktzeiten und Schwankungen nehmen ab.
Die Herausforderung bei der herkömmlichen Zerspanung ist die Geschwindigkeit. Wenn eine neue Produktvariante auf den Markt kommt oder sich ein Lochmuster ändert, muss die Vorrichtung möglicherweise überarbeitet oder ersetzt werden. Die additive Fertigung ermöglicht eine schnelle Anpassung von Montagehilfen und Vorrichtungen, wodurch Ausfallzeiten reduziert werden und die Montagelinie / Produktionsstraße am Laufen bleibt.
Prüfvorrichtungen und Messgeräte überprüfen, ob Teile die Maßanforderungen erfüllen. Wenn sich die Bereitstellung der Werkzeuge für den Werkzeugbau verzögert, verlangsamt sich die Validierung, und frühe Fertigungsdurchgänge sind stärker auf manuelle Messungen angewiesen.
Mit der additiven Fertigung lassen sich Prüfvorrichtungen innerhalb von Tagen statt Wochen herstellen, selbst solche mit komplexen Geometrien. Dies führt zu einer schnelleren Validierung, hoher Konsistenz und einer frühzeitigeren Erkennung von Maßabweichungen. Im Fall von Valeo konnte die Prüfzeit von 25 Minuten auf nur 20 Sekunden reduziert werden.
Vorrichtungen und starre Schablonen halten Teile während des Schweißens oder Klebens in der richtigen Position. Wenn sich Teile verschieben oder falsch sitzen, kommt es zu Verformungen, Fehlausrichtungen und Nacharbeiten.
Herkömmliche geschweißte oder durch Zerspanung oder maschinelle Bearbeitung hergestellte Vorrichtungen sind zwar langlebig, aber oft schwer und langsam in der Herstellung. 3D-gedruckte Positionierungswerkzeuge lassen sich wesentlich schneller herstellen und sind so konzipiert, dass sie leichter und einfacher zu handhaben sind.
Bei Fertigungsaufträgen mit kleinen bis mittleren Stückzahlen trägt dies dazu bei, die Rüstzeiten zu verkürzen und die Kosten für Werkzeuge/Werkzeugbau zu senken, ohne dabei die Genauigkeit zu beeinträchtigen.
Selbst in Werkstätten, die auf die Zerspanung ausgerichtet sind, spielen Fertigungshilfsmittel eine entscheidende Rolle. Weiche Klemmbacken, Bohrvorrichtungen und maßgeschneiderte Spannvorrichtungen halten Teile während der CNC-Bearbeitung und der Nachbearbeitung sicher fest. Wenn sich die Bereitstellung dieser Werkzeuge verzögert, stehen Maschinen still oder die Anwender müssen improvisieren.
Die additive Fertigung ermöglicht die schnelle Herstellung von weichen Klemmbacken und Bohrvorrichtungen – oft innerhalb von Tagen statt Wochen. Dadurch werden CNC-Kapazitäten für die Herstellung von Endbauteilen statt für den Eigenbau von Werkzeugen freigesetzt, was dazu beiträgt, Engpässe zu verringern.
Fertigungshilfsmittel kommen auch zwischen den einzelnen Prozessschritten zum Einsatz, beispielsweise maßgeschneiderte Bauplatten, Einlegevorrichtungen und Stützstrukturen, die Bauteile beim Materialtransport, beim Transport und bei der Verpackung schützen.
Die additive Fertigung erleichtert die Herstellung von Leichtbau-Stützvorrichtungen, die genau der Geometrie des Bauteils entsprechen. Das verbessert den Schutz und reduziert den Ausschuss.
In automatisierten Zellen muss das Greifwerkzeug (EOAT) Teile sicher greifen und dieselbe Bewegung tausende Male am Tag wiederholen.
Herkömmlich werden EOAT-Werkzeuge aus Aluminium durch Zerspanung, maschinelle Bearbeitung gefertigt, was zwar gut funktioniert, aber schwerer sein kann als nötig. Die additive Fertigung ermöglicht es, das Werkzeug exakt an das Bauteil anzupassen und oft leichter zu gestalten.
Ein leichteres Werkzeug entlastet den Roboter. In schnelleren Zellen kann dies dazu beitragen, die Bewegungsabläufe zu verbessern und die Belastung des Systems auf lange Sicht zu verringern.
Moderne, 3D-gedruckte Fertigungshilfsmittel steigern die Produktionseffizienz, verbessern die Genauigkeit, reduzieren menschliche Fehler, erhöhen die Sicherheit, senken die Kosten für Werkzeuge und ermöglichen eine schnellere Anpassung an Konstruktionsänderungen.
Wir wollen damit nicht sagen, dass Sie jedes Werkzeug, das durch Zerspanung oder maschinelle Bearbeitung hergestellt wurde, in der Produktsionshalle / im Werk / in der Fertigungshalle / in der Fertigungsstätte ersetzen sollten; gehärteter Stahl und Aluminium sind nach wie vor sinnvoll für Anwendungen mit hohen Stückzahlen, hoher Hitzeentwicklung oder extremen Belastungen. Aber dank der additiven Fertigung müssen Sie das Werkzeug nicht mehr schützen, weil es sechs Wochen gedauert hat, es zu beschaffen – stattdessen können Sie ein paar Stunden damit verbringen, es so zu optimieren, dass es besser funktioniert und besser passt. Erfahren Sie mehr über die häufigsten Herausforderungen im Bereich des Werkzeugbaus und wie die additive Fertigung diese löst.
Fertigungshilfsmittel wirken sich direkt auf die Zykluszeit, die Rüstzeit und die Umrüstgeschwindigkeit aus. Wenn Werkzeuge schneller eintreffen und einfacher zu handhaben sind, läuft die Produktion schneller an und kommt seltener zum Stillstand.
Die additive Fertigung verkürzt die Vorlaufzeiten für Werkzeuge in vielen Anwendungsfällen von Wochen auf Tage. Das bedeutet, dass neue Produkte schneller auf den Markt kommen, Produktionsengpässe schneller beseitigt werden und die Teams nicht mehr auf die Werkstatt warten müssen, bevor sie weiterarbeiten können.
Gut konzipierte Montagevorrichtungen, Halterungen und Prüfvorrichtungen verbessern die Wiederholgenauigkeit, indem sie die Positionierung und Bearbeitung eines Teils steuern. Wenn das Werkzeug den Prozess definiert, sinken die Abweichungen.
Die additive Fertigung erleichtert die Integration von Positionierungsmerkmalen, Ausrichtungshilfen und teilespezifischer Geometrie direkt in das Werkzeug. Das Ergebnis sind konsistentere Fertigungsergebnisse, weniger Maßabweichungen und weniger Ausschuss.
In einer geschäftigen Produkionshalle / Werk / Fertigungshalle / Fertigungsstätte summieren sich kleine Fehler schnell. Montagehilfen und Vorrichtungen können so konstruiert werden, dass sie eine falsche Ausrichtung oder Reihenfolge physisch verhindern, anstatt sich auf das Gedächtnis oder Checklisten zu verlassen.
Indem Sie die Fehlervermeidung direkt in die Werkzeuge integrieren, reduzieren Sie Nacharbeiten, vermeiden nachgelagerte Fehler und sichern Ihren Durchsatz.
Herkömmliche, durch Zerspanung oder maschinelle Bearbeitung gefertigte Werkzeuge sind oft schwerer als nötig. Mit der Zeit tragen das Heben und Umpositionieren schwerer Vorrichtungen zur Ermüdung der Anwender und zum Verletzungsrisiko bei.
Leichtbau-Werkzeuge verringern die Belastung beim Materialtransport und bei Umrüstungen. Ergonomische Merkmale können direkt in das Werkzeug integriert werden, was den Komfort verbessert und sicherere Arbeitsabläufe für Ihr Team ermöglicht.
Herkömmlicher Werkzeugbau umfasst oft die Zerspanung von massivem Metall, die Auslagerung / Outsourcing und lange Wartezeiten bei den Zulieferern. All dies führt zu hohen Vorabinvestitionen und langen Vorlaufzeiten.
Als Valeo 3D-gedruckte Prüfvorrichtungen herstellte, verkürzte das Unternehmen die Prüfzeit um 98,7 %, reduzierte die Vorlaufzeiten von 12 Wochen auf 2 Wochen und sparte im Vergleich zu Vorrichtungen aus Aluminium, die durch Zerspanung hergestellt wurden, 10.000 US-Dollar pro Vorrichtung ein.
Die additive Fertigung reduziert Materialverschwendung und ermöglicht die einfache Herstellung vieler Fertigungshilfsmittel vollständig firmenintern. Unternehmen berichten häufig von Einsparungen bei den Kosten für Werkzeuge von bis zu 70 % und einer Verkürzung der Vorlaufzeiten von Wochen auf Tage.
Die Zerspanung, maschinelle Bearbeitung bringt geometrische Einschränkungen mit sich. Interne Kanäle, organische Formen und integrierte Komponenten sind schwierig, kostspielig oder schlichtweg unmöglich herzustellen. Oft müssen zudem mehrere bearbeitete Teile zu einem fertigen Werkzeug zusammengesetzt werden.
Die additive Fertigung beseitigt viele dieser Einschränkungen. Werkzeuge können hinsichtlich Gewicht, Steifigkeit und Ergonomie optimiert werden, anstatt sie unter Berücksichtigung subtraktiver Einschränkungen zu konstruieren. In vielen Fällen lassen sich mehrere Komponenten zu einem einzigen gedruckten Teil zusammenfassen, wodurch die Montagezeit verkürzt und potenzielle Fehlerquellen reduziert werden.
Wenn sich die Teilegeometrie ändert, lassen sich die Werkzeuge schnell anpassen, ohne dass teures Metall verschwendet werden muss. Software wie „fixturemate“ hilft zudem dabei, die Konstruktion kundenspezifischer Vorrichtungen zu automatisieren, wodurch sich produktionsreife Werkzeuge/Werkzeugbau, die auf bestimmte Teile und Arbeitsabläufe zugeschnitten sind, schneller erstellen lassen.
Einer der größten Einwände gegen additiv gefertigte Werkzeuge betrifft die Stabilität / Festigkeit des Materials oder andere spezielle Materialeigenschaften. Tatsächlich erfordert nicht jede Werkzeuganwendung Aluminium oder Stahl. Bei vielen Fertigungshilfsmitteln kommt es eher auf die Steifigkeit als auf die Bruchfestigkeit an, und technische Kunststoff-Materialien sowie kohlefaserverstärkte Werkstoffe bieten die für den praktischen Einsatz in der Produktsionshalle erforderliche Steifigkeit, Schlagfestigkeit und thermische Stabilität. Entscheidend ist, das Material auf die jeweilige Anwendung abzustimmen, anstatt standardmäßig auf Metall zurückzugreifen.
Dank fortschrittlicher Spezialwerkstoffe haben sich zudem die Anwendungsbereiche für additiv gefertigte Werkzeuge erweitert. Lebensmittelechte, biokompatible, flammhemmende, ESD-ableitfähige, chemikalienbeständige und Materialien mit hoher Temperaturbeständigkeit ermöglichen es, dass 3D-gedruckte Werkzeuge in stärker regulierten und anspruchsvolleren Fertigungsumgebungen eingesetzt werden können, darunter in der Medizin, Elektronik, Luft- und Raumfahrt sowie in der Lebensmittelproduktion.
3D-gedruckte Werkzeuge können aus einer breiten Palette von Materialien hergestellt werden, darunter Standard-Thermoplaste, technische Kunststoff-Materialien, Hochleistungs-Verbundmaterialien / Verbundwerkstoffe, flexible Materialien und Produktionsharze. Die Wahl des besten Materials hängt von der mechanischen Belastung, der Temperatureinwirkung, der Chemikalienbeständigkeit und der erforderlichen langlebigen Haltbarkeit in der Produktsionshalle / im Werk / in der Fertigungshalle / in der Fertigungsstätte ab.
Die SAF-Technologie wird auch für Produktionswerkzeuge eingesetzt. Delkor senkte die Produktionskosten für Werkzeuge um 60 % und verkürzte die Zeit bis zur Teilefertigung um 50 %, indem es mit SAF hergestellte Komponenten für Verpackungswerkzeuge einsetzte, wobei die für Produktionsumgebungen erforderliche Langlebigkeit gewahrt blieb.
Standard-Thermoplaste eignen sich oft ideal für leicht beanspruchte Fertigungshilfsmittel.
Materialien wie ABS, ASA oder Standard-Nylone werden üblicherweise für Montagehilfen, Bohrvorrichtungen für mäßige Belastungen, Schablonen und starre Muster, einfache Prüfvorrichtungen sowie Schneide- und Fräsführungen verwendet.
Für Werkzeuge, die nur begrenzten mechanischen Belastungen und geringer Wärmeeinwirkung ausgesetzt sind, sind Standard-Thermoplaste mehr als ausreichend; sie bieten kurze Druckdauern, geringere Materialkosten und eignen sich gut für Kleinserien oder sich weiterentwickelnde Programme.
Mit der FDM-Technologie stehen Ihnen technische Kunststoff-Materialien wie Nylon 12CF, verstärkte Nylons und andere Materialien zur Verfügung, die diese Technologie zu einer ernstzunehmenden Alternative zur herkömmlichen Zerspanung machen. Sie zeichnen sich durch ein hohes Steifigkeits-Gewichts-Verhältnis, hohe Schlagfestigkeit, robuste Ermüdungsfestigkeit, chemische Beständigkeit und hervorragende Formstabilität aus.
Dadurch eignen sich diese Materialien besonders gut für Werkstückspannvorrichtungen, Montagevorrichtungen, CNC-weiche Klemmbacken, Produktionsbohrvorrichtungen oder großformatige Fertigungshilfsmittel.
In vielen dokumentierten Anwendungen im Werkzeugbau berichten Unternehmen von Kosteneinsparungen von bis zu 70 % und einer Verkürzung der Vorlaufzeiten von Wochen auf Tage, wenn sie maschinell bearbeitete Aluminiumvorrichtungen durch FDM-gefertigte Alternativen ersetzen.
Für die meisten strukturellen Werkzeuge/Werkzeugbau, die nicht in der Nähe eines Ofens oder eines Prozesses mit hoher Temperatur zum Aushärten eingesetzt werden, deckt diese Kategorie ein breites Spektrum an Anwendungsfällen ab.
Wenn Hitze, chemische Einwirkungen oder mechanische Beanspruchung zunehmen, kommen Hochleistungsthermoplaste voll zur Geltung. Materialien wie Resin und fortschrittliche Hochleistungs-Polymere bieten hohe Wärmeformbeständigkeitstemperaturen, robuste mechanische Eigenschaften, hervorragende chemische Beständigkeit und langfristige Langlebigkeit.
Dadurch eignen sie sich ideal für den Einsatz in der Produktsionshalle / im Werk / in der Fertigungshalle / in der Fertigungsstätte, insbesondere für:
Verbundmaterialien / Verbundwerkstoffe und insbesondere kohlefaserverstärkte Polymere finden aufgrund ihrer Steifigkeit breite Anwendung im additiven Werkzeugbau. Dank ihrer hervorragenden Festigkeit, geringen Durchbiegung und erheblichen Gewichtsersparnis gegenüber Metall werden sie zunehmend für große Werkstückspannvorrichtungen, Werkzeuge mit großer Spannweite, EOAT und Robotergreifer eingesetzt.
Wenn Steifigkeit wichtiger ist als die Stabilität / Festigkeit, sind Verbundmaterialien oft die beste Materialwahl.
Flexible Materialien kommen zum Einsatz, wenn Werkzeuge eine kontrollierte Nachgiebigkeit anstelle eines starren Kontakts erfordern. Sie werden häufig für Greiferpolster, Schutzoberflächen und Kontaktflächen mit Bauteilen verwendet, an denen fertige Komponenten zerkratzt oder beschädigt werden könnten.
Indem sie Vibrationen absorbieren und den Druck gleichmäßiger verteilen, tragen diese Materialien dazu bei, optische Mängel und Ausschuss zu reduzieren. Langlebige Materialien wie ToughONE für PolyJet verbinden feine Details mit verbesserter Zähigkeit, während P3™-Elastomermaterialien wie P3 Stretch™ 80 flexible Fertigungshilfsmittel und weiche Werkzeuge im Werkzeugbau unterstützen.
Valiant setzte P3 Stretch 80 zur Herstellung flexibler Werkzeugkomponenten ein, die die Agilität in der Produktion verbesserten und gleichzeitig die Vorlaufzeiten und Kosten für Werkzeuge im Vergleich zu herkömmlichen Fertigungsmethoden reduzierten.
Produktionskunstharze und Photopolymere kommen zum Einsatz, wenn Oberflächenfinish und Maßgenauigkeit von größter Bedeutung sind. Sie eignen sich hervorragend für Prüfvorrichtungen, Messlehren, Bohrführungen für feine Details und Werkzeuge, die komplexe Geometrien validieren müssen.
P3™-Materialien werden auch für Werkzeuge/Werkzeugbau verwendet, die glatte Oberflächen, hohe Genauigkeit sowie robuste oder steife Teile erfordern. Dadurch eignen sie sich für präzise Fertigungs- und Montageanwendungen, bei denen sowohl das Erscheinungsbild als auch die Leistung eine Rolle spielen.
Hochauflösende Systeme wie industrielle SLA-Plattformen können große, präzise Werkzeuge mit glatten Oberflächen und engen Toleranzen herstellen. Bei Anwendungen in der Qualitätsprüfung sind diese Detailgenauigkeit und Wiederholbarkeit oft wichtiger als maximale strukturelle Festigkeit.
